В чем измеряется вязкость масла: В каких единицах измеряется вязкость моторного масла

Вязкость моторных масел | Дистрибьютор смазочных материалов Ойл Форби

Вязкость – это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости. Вязкость является важным параметром, характеризующим текучесть жидкости и одним из основных показателей качества масел, влияющим на эксплуатационные характеристики автомобиля (расход топлива, надежность двигателя и его ресурс). По вязкости частично делается выбор масла для применения в конкретном случае в зависимости от температурного диапазона окружающей среды, при котором будет эксплуатироваться автомобиль.

Вязкость характеризуется двумя основными показателями – кинематической и динамической вязкостями. Кинематическая вязкость измеряется при помощи капиллярного вискозиметра при температуре 400С и 1000С в мм2/с или сантистоксах (сСт) и характеризует текучесть (прокачиваемость) моторного масла при нормальной и высокой температурах. Динамическая вязкость измеряется при помощи ротационных вискозиметров в Па*с (Паскаль*секунда) или Пуазах. Стандартные методы определения динамической вязкости можно разделить на две группы — низкотемпературная вязкость и высокотемпературная вязкость (с учетом температуры 1500С и давлении, создаваемом масляным насосом), определяемые в условиях близких к реальным условиям эксплуатации двигателя. Приборы имитируют реальные условия работы моторного масла.

Для обеспечения выбора масла необходимой вязкости «Обществом автомобильных инженеров США» составлены отдельные так называемые ряды вязкости масла. Эти фиксированные значения вязкости называются степенями (классами) вязкости.

В большинстве стран мира общепринятой служит классификация моторных масел по вязкости, установленная стандартом SAE J300 (Рис.1).

Численные значения степеней вязкости являются условными символами комплекса вязкостных свойств.

Классификация SAE J300 используется производителями силовых агрегатов для определения степеней вязкости моторных масел, пригодных для использования в их двигателях при различных температурных диапазонах окружающей среды.

Производители смазочных материалов используют данную классификацию при создании новых продуктов, их производстве и маркировке.

Стандарт SAE J300 описывает несколько классов вязкости: 6 зимних (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) с буквой W (Winter) и 8 летних классов (8, 12, 16, 20, 30, 40, 50, 60).

Классы вязкости SAE помогают определить диапазон температур окружающей среды, при котором масло обеспечит нормальную работу двигателя – зимой при холодном пуске, его проворачивание стартером со скоростью, обеспечивающей успешный запуск и эффективное прокачивание масла насосом по смазочной системе ко всем парам трения, а также надежное смазывание при длительной работе в режимах максимальных скоростей и нагрузок – летом.

Сезонные (моновязкие) масла зимних классов вязкости различаются по максимальным значениям низкотемпературной динамической вязкости проворачиваемости и прокачиваемости и по минимальным значениям кинематической вязкости при 1000С. Уровень вязкости сезонных масел летнего ряда определяется значениями кинематической вязкости при 1000С и значением высокотемпературной динамической вязкости при 1500С и высокой скорости сдвига.

Всесезонные масла имеют в своем обозначении зимний и летний классы вязкости, например, SAE 0W-40. Масло, соответствующее данному классу, обладает вязкостными свойствами масла с зимним классом вязкости SAE 0W и вязкостными свойствами масла с летним классом вязкости SAE 40, т.е. оно остается достаточно текучим в момент холодного пуска зимой и обеспечивает быстрое поступление масла к трущимся поверхностям, предотвращая масляное голодание и повышенный износ деталей двигателя и, в тоже время, остается достаточно вязким при рабочих температурах, обеспечивая тем самым необходимую толщину масляной пленки для надежной защиты двигателя.

Требования производителей техники к допустимым температурам холодных запусков двигателя в зависимости от зимнего класса вязкости масла, могут отличаться от требований стандарта SAE J300. Поэтому для правильного выбора смазочного материала и необходимого класса вязкости, всегда нужно сверяться с руководством по эксплуатации автомобиля.

Александр Лащёв

Вязкость моторного масла (все, что нужно знать)

Вязкость является важным критерием выбора смазочного материала, и масло для двигателя не исключение. Чем выше этот показатель, тем гуще состояние жидкости. Для измерения этой величины используют индекс вязкости, который показывает смену состояния масла в зависимости от скачков температуры на улице.

Правильный выбор смазки для мотора обеспечивает нормальную работу агрегата с минимальными механическими потерями, защиту деталей и оптимальный расход топлива. Чтобы правильно выбрать моторное масло для своего автомобиля, необходимо разбираться в вопросе вязкости смазки.

Классификация вязкости масла для двигателя

Определить вязкость смазочного материала можно по стандарту SAE J300. Это не бренд, не торговая марка моторного масла, а аббревиатура организации «Сообщество автомобильных инженеров». Компания занимается стандартизацией понятий, систем, которые позже используют в автомобилестроении. В соответствии с нормами SAE J300 различают 17 классов смазки, 8 из которых на зиму, а 9 – на лето.

В зависимости от величины вязкости масла для мотора различают:

• Зимнее масло

Небольшая вязкость материала обеспечивает быстрый пуск двигателя при низких температурах. При этом на лето это масло использовать нельзя, так как оно не обеспечивает надежное смазывание деталей в жару.

• Летние масла

Не обеспечивают холодный пуск мотора, если температура за бортом ниже 0°С. Но из-за большой вязкости масло лучше использовать при высоких температурах.

• Всесезонные масла

В холодные месяцы обладают вязкостью зимних, а при высоких – летних. Гибридный продукт постепенно вытесняет летние и зимние масла. Это связано с тем, что всесезонные смазки не нужно менять летом и зимой. При этом материал более эффективный в использовании, относится к категории энергосберегающих.

Помимо вязкости при выборе моторного масла нужно обращать внимание на антикоррозионные, антиокислительные, противоизносные, диспергирующие и моющие свойства продукта.

Как выбрать масло для машины

Для многих водителей автомобилей термин вязкость масла, единица ее измерения в м2/с не говорят ни о чем. Чтобы подобрать правильное масло для двигателя, используется простая маркировка смазочных материалов. Она базируется на применении цифр и латинских букв.

Что важно понимать при выборе коробки с маслом для мотора:

• Первая цифра перед буквой W означает показатель низкотемпературной вязкости товара. От нее следует вычесть цифру 40, чтобы получить средний температурный режим, в котором можно использовать смазку.
• Вторая цифра после буквы W обозначает показатель высокотемпературной вязкости. Чем выше значение, тем лучше будет вязкость материала во время жары на улице. Хорошо это или плохо для машины будет зависеть от двигателя, который в нем установлен.
• Буква W означает, что это масло можно использовать зимой.

Пока ваше авто новое и нет проблем с большим расходом масла для двигателя, лучше покупать смазку с показателем вязкости, которая рекомендована производителем двигателя.

Можно ли заливать в двигатель масло разной степени вязкости

Вопрос этот распространенный, так как водителям нет смысла промывать мотор, чтобы удалить старую смазку, если пробег машины небольшой.

Но если внутри уже залито масло другой вязкости, то новое с другими показателями добавлять можно, но тут есть нюансы.

Главный момент в том, что сейчас все современные масла для двигателя разной вязкости можно смешивать. Это не вызовет негативных химических реакций, не приведет к вспениваемости, образованию осадка, поломки двигателя и пр. последствиям. В особенности, если речь идет о материалах от одного производителя. При этом «коктейль» из жидкостей разной текучести получит средние свойства. Например, доливая в смазку 0w30 масло 5w40, вы получите в итоге 2w34 или 4w38. Все будет зависеть от пропорций.

 

2 способа измерения вязкости масла

Два способа измерения и сообщения вязкости, кинематическая и абсолютная (также известная как динамическая), часто вызывают путаницу в умах тех, кто работает с ними нерегулярно. В этой колонке я объясню различия между ними и дам несколько советов о том, как применять их к смазочным жидкостям.

Абсолютная вязкость
Абсолютная вязкость определяется как сопротивление жидкости сдвигу или сопротивление жидкости деформации при воздействии силы. Проще говоря, чем гуще жидкость, тем больше энергии требуется, чтобы заставить ее течь. Кинематическая вязкость, строго говоря, определяется как отношение абсолютной вязкости к плотности.

Плотность — это свойство, производное от массы, и поскольку масса и вес для практических целей пропорциональны в любом месте на поверхности Земли, кинематическая вязкость часто интерпретируется как сопротивление жидкости течению под действием сил гравитации.

Мне нравится думать о кинематической вязкости как о частном случае абсолютной вязкости. Силы сдвига, создаваемые гравитацией, на самом деле очень малы по сравнению с силами сдвига, возникающими при механическом взаимодействии компонентов машины.

Проиллюстрируем эту разницу на примере. Предположим, у вас на столе стоит банка с медом и банка с водой. Банки прикреплены к столу, поэтому они не могут двигаться.

Если вы положите ложку в каждую банку и начнете помешивать, вы привнесете в жидкость силы сдвига.

Обратите внимание, что эти силы не создаются гравитацией, поэтому то, что вы делаете, является тестом на абсолютную вязкость. И очевидно, что жидкость с большим сопротивлением перемешиванию — это мед, поэтому можно сделать вывод, что абсолютная вязкость меда больше, чем у воды. Теперь возьмите эти банки, снимите их со стола и опрокиньте на бок.

Обе жидкости будут вытекать из банок, и в этом случае силы, вызывающие поток, вводятся под действием силы тяжести. Итак, мы только что провели тест на кинематическую вязкость и также показали, что кинематическая вязкость меда больше, чем у воды, потому что он имеет большее сопротивление вытеканию из банки.

Вязкость жидкости, кинематическая или абсолютная, зависит от температуры, при которой она измеряется. Таким образом, необходимо указать температуру, при которой измеряется вязкость. Единицы измерения указаны в таблице 1.

Таблица 1. Единицы измерения вязкости

Кинематическая вязкость
Как строгое определение кинематических состояний, абсолютная вязкость и кинематическая вязкость могут быть преобразованы напрямую, если известна плотность жидкости. Это отношение может быть выражено как:

Абсолютная вязкость = кинематическая вязкость x плотность

Для правильного использования этой формулы необходимо использовать соответствующие единицы СИ.

До сих пор мы показали, что тесты абсолютной и кинематической вязкости доказывают, что мед более вязкий, чем вода. Давайте посмотрим на другой пример.

Используя те же две банки, закрепленные на столе, наполните одну медом, а другую майонезом. Теперь проведите тест на абсолютную вязкость, перемешивая жидкости. Тест покажет, что мед является более вязкой жидкостью.

Проведите тест на кинематическую вязкость, перевернув банки на бок, и тест покажет, что майонез теперь представляет собой более вязкую жидкость (мед вытекает быстрее, чем майонез). Каково, во-первых, объяснение различных результатов и, во-вторых, их значение, по крайней мере, в отношении машинных смазочных материалов?

Отличия
Чтобы объяснить различные результаты, нам нужно знать о ньютоновских свойствах жидкости. Если связать вязкость жидкости с величиной сдвига, которому она подвергается, то некоторые жидкости демонстрируют вязкость, которая не зависит от величины прилагаемой силы сдвига.

Их называют ньютоновскими жидкостями, хорошим примером которых является мед. Некоторые жидкости имеют профиль вязкости, который варьируется в зависимости от силы сдвига. Их называют неньютоновскими жидкостями, и майонез тому пример.

При низких скоростях сдвига (испытание кинематической вязкости) неньютоновская жидкость демонстрирует высокую вязкость. Когда жидкость сдвигается более энергично, как при тесте на абсолютную вязкость, вязкость неньютоновской жидкости уменьшается (рис. 1).

Рисунок 1.

Зависимость вязкости от сдвига

Почему это важно
Какое значение это имеет для смазочных жидкостей?

1. Большинство смазочных масел (см. исключения ниже) демонстрируют почти ньютоновские свойства. Таким образом, не имеет большого значения, измеряем ли мы и определяем тренды кинематической или абсолютной вязкости.

2. Масла, демонстрирующие значительно более неньютоновские свойства:

• Улучшенные смазочные материалы (масла с присадками, улучшающими индекс вязкости)

• Деградированные масла

• Нефтяные эмульсии, которые включают умеренное загрязнение твердыми частицами и/или жидкостями и вовлечение воздуха, все из которых могут создавать эмульсии.

3. Учитывая, что на поток смазочной жидкости в машине влияет механическое усилие сдвига, а не сила тяжести, справедливо будет сказать, что испытание на абсолютную вязкость является лучшим средством определения вязкости. Однако также справедливо предположить, что то, что будет влиять на изменение абсолютной вязкости, также, вероятно, повлияет на изменение кинематической вязкости.

Пока мы измеряем и формируем тренды одним методом измерения (с подходящей воспроизводимостью), мы должны быть в состоянии получить хорошие шаблоны данных. Даже если мы проводим измерения кинематической вязкости и интуитивно понимаем, что они неверны с точки зрения машины, они все равно имеют тенденцию. Так что придерживайтесь одного метода. Скажем так: лучше постоянно ошибаться, чем время от времени быть правым.

4. Кинематическая вязкость является широко используемым методом измерения и отчетности по вязкости при анализе отработанных смазочных материалов, по крайней мере, в большинстве коммерческих лабораторий. Как объяснялось в предыдущем абзаце, это, вероятно, не лучший метод, но по историческим причинам и по причинам простоты использования он стал доминирующим методом.

5. Большинство коммерческих лабораторий используют автовискозиметр для измерения кинематической вязкости. Большинство лабораторных приборов на месте измеряют абсолютную вязкость, но сообщают о ней как о кинематической вязкости, используя предположение о плотности жидкости и выполняя соответствующие расчеты.

Как правило, это не проблема получения трендовых результатов, но важно следить за тем, чтобы определение вязкости всегда производилось при одной и той же температуре. Это может быть комнатная температура, но всегда убедитесь, что масла успели достичь комнатной температуры в среде с контролируемым климатом, прежде чем проводить тест.

И не пытайтесь слишком тщательно сравнивать результаты вашей коммерческой масляной лаборатории и результаты вашей лаборатории на месте; они будут разными, но это потому, что они измеряют разные вещи. Должна быть какая-то корреляция, но они не собираются приравниваться точно.

Вязкость обычно считается наиболее важным свойством смазочного материала. Так что иметь возможность измерить и понять это тоже важно. Я надеюсь, что это сделало понимание предмета немного яснее.

Каталожные номера

1. НАСА. 2007.  

2. Википедия. 2007. http://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity. 29.07.07.

Об авторе

Вязкость масла: что это такое + как она измеряется + 7 часто задаваемых вопросов

Свяжитесь с нами Получить предложение

Вязкость

является одним из наиболее важных свойств моторного масла.

Он регулирует поток масла и покрывает движущиеся части двигателя, предотвращая их трение друг о друга. Это также влияет на то, насколько хорошо передается тепло двигателя.

Итак, что такое вязкость масла?  

Мы обсудим, как определяется вязкость нефти, в том числе разницу между динамической вязкостью и кинематической вязкостью. И если вам интересно узнать об индексе вязкости, мы также рассмотрели его, а также несколько часто задаваемых вопросов, которые помогут уточнить вязкость моторного масла.

Эта статья содержит:
• Что такое вязкость масла?
• 7 Часто задаваемые вопросы о вязкости моторного масла
  • Кто разработал классы вязкости масла?
  • Что такое всесезонные масла?
  • Что означают номера всесезонного масла?
  • Что происходит, когда вязкость моторного масла слишком низкая?
  • Что происходит, когда вязкость моторного масла слишком густая?
  • Какие классы вязкости моторного масла популярны?
  • Влияет ли тип моторного масла на вязкость масла?

Начнем.

Что такое Масло Вязкость?

Вязкость показывает, насколько жидкость устойчива к течению. Он показывает, насколько жидкая или густая жидкость.

Вот простой способ представить себе вязкость: 

• Жидкие, легкие жидкости имеют низкую вязкость (например, тормозная жидкость)
• Густые, тяжелые жидкости имеют более высокую вязкость (например, смазка)

Масло разжижается по мере нагревания, поэтому вязкость моторного масла относится к тому, насколько хорошо оно льется при определенной температуре.

Вязкость моторного масла обычно определяется его кинематической вязкостью и динамической вязкостью (абсолютная вязкость). Еще одним важным показателем вязкости является индекс вязкости.

Давайте посмотрим:

A. Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость — это сопротивление жидкости течению и сдвигу под действием силы тяжести.

Если вы нальете в одну емкость воду, а в другую нальете мед, то заметите, что вода течет быстрее. Это связано с тем, что вода имеет меньшую кинематическую вязкость, чем мед.

Класс вязкости масел при высоких температурах определяется их кинематической вязкостью (обычно тестируется по ASTM D445). И это значение обычно указывается либо при 40°C (100°F), либо при 100°C (212°F).

Для моторных масел кинематическая вязкость обычно измеряется при 100°C, поскольку это температура, к которой относится классификация моторных масел SAE.

B. Динамическая вязкость (абсолютная вязкость)

Динамическая вязкость (или абсолютная вязкость) немного отличается от кинематической вязкости.

Допустим, вы использовали соломинку, чтобы размешать сначала воду, а затем мед.

Вам потребуется больше усилий, чтобы размешать мед, потому что его вязкость выше, чем у воды. Динамическая вязкость относится к количеству энергии, необходимой для перемещения объекта через жидкость.

Для моторных масел динамическая вязкость определяет класс вязкости масла при низких температурах (рейтинг «W»). Он измеряется с помощью теста Cold Cranking Simulator, который имитирует запуск двигателя при постепенно более низких настройках температуры.

C. Индекс вязкости масла

Индекс вязкости (VI) представляет собой безразмерное число , показывающее, насколько кинематическая вязкость смазки изменяется в зависимости от температуры.

Получается путем сравнения кинематической вязкости тестового масла при 40°C с кинематической вязкостью двух эталонных масел. Одно из эталонных масел имеет ИВ, равный 0, а другое — ИВ, равное 100. Все три масла имеют одинаковую вязкость при 100ºC .

Если вязкость испытуемого масла не сильно меняется в диапазоне от 40°C до 100°C, оно будет иметь высокая индекс вязкости — означает, что его вязкость относительно стабильна при различных температурах. Индекс вязкости многих рафинированных традиционных и синтетических смазочных материалов превышает 100.

Далее давайте рассмотрим некоторые часто задаваемые вопросы, связанные с вязкостью масла.

7 Часто задаваемые вопросы о вязкости моторного масла

Вот ответы на некоторые распространенные вопросы о вязкости масла:

1. Кто разработал классы вязкости масла?

Классы вязкости моторных и трансмиссионных масел (SAE J300) были разработаны Обществом автомобильных инженеров (SAE).

2. Что такое всесезонные масла?

До того, как были разработаны всесезонные масла, в большинстве автомобилей зимой использовалось масло одного класса вязкости, а летом — другого.

По мере развития технологии моторных масел такие присадки, как присадки, улучшающие индекс вязкости (VII), позволили использовать всесезонные масла. Эти масла имеют два класса вязкости, поэтому моторное масло одного и того же класса можно использовать круглый год.

3. Что означают номера всесезонных масел?

Классы вязкости масла по SAE указаны в формате «XW-XX», где «W» означает зима.

Число перед «W» — это низкотемпературная вязкость масла . Он измеряется при температуре -17,8°C (0°F) и моделирует условия запуска автомобиля зимой. Чем меньше это число, тем жиже масло при более низких температурах.

Итак, 0W-20 — довольно легкотекучее масло с низкой вязкостью при холодном пуске.

Номер после «W» означает высокая температура вязкость масла . Измеренный при 100°C (212°F), он представляет расход масла при рабочей температуре двигателя. Чем выше число, тем более устойчиво масло к разжижению при более высоких температурах.

Это означает, что 10W-40 будет отличным маслом с высокой вязкостью для тяжелых нагрузок и высоких температур.

Примечание. Трансмиссионные масла имеют тот же формат классификации SAE, что и моторные масла, но их классификации не связаны. Моторные и трансмиссионные масла с одинаковой вязкостью будут иметь заметно разные обозначения классов вязкости по SAE.

4. Что происходит, когда вязкость моторного масла слишком низкая?

Масла с более низкой вязкостью хороши для холодного пуска, но когда жидкое масло слишком жидкое для вашего двигателя, вот что может произойти:

• Повышенное трение и износ двигателя: Более жидкое масло может не заполнить зазоры между деталями двигателя должным образом , увеличивая контакт металла с металлом. Это может ухудшиться при сильной жаре, так как моторное масло становится жиже при скачках температуры.
• Уменьшенный давление масла : Компоненты двигателя могут изнашиваться быстрее, если моторное масло слишком жидкое, что приводит к недостаточному давлению масла.
• Увеличенный моторное масло расход: Жидкое масло может легко проникать через уплотнения (особенно если они изношены), сгорать при сгорании или утечках, что приводит к повышенному расходу моторного масла и потенциально вредно депозиты.

5. Что происходит, когда вязкость моторного масла слишком густая?

Масло с более высокой вязкостью идеально подходит для тяжелых нагрузок и теплого климата, но если оно слишком густое, оно может повредить двигатель следующим образом:

• Повышенная рабочая температура t передает тепло между деталями двигателя так же быстро, как масло с меньшей вязкостью. Это может повысить рабочую температуру двигателя, что ускорит разложение масла и приведет к образованию шлама.
• Уменьшенная экономия топлива : Более густое масло будет с трудом циркулировать в вашем двигателе, что сделает ваш двигатель менее экономичным, что приведет к экономии топлива.
• Плохо Низкая температура Запуски: Использование более густого масла в неподходящем климате может привести к повышенному износу двигателя, так как он с трудом заводится. Слишком густое масло может создать значительную нагрузку на батарею и может привести к тому, что двигатель заглохнет в холодный зимний день.

6. Какие классы вязкости моторного масла популярны?

Наиболее часто используемыми классами вязкости моторных масел являются 5W-30 и 5W-20, причем в последнее время набирает популярность 0W-20.

Эти более жидкие универсальные масла получили преимущество перед ранее предпочитавшимися более густыми сортами масел, такими как 20W-50 или 10W-30, из-за более узких масляных каналов в небольших современных двигателях.

Более узкие зазоры в деталях двигателя требуют масла с более низкой вязкостью, с дополнительным преимуществом лучшей экономии топлива за счет моторного масла, которое быстро течет.

7. Влияет ли тип моторного масла на вязкость масла?

По большей части нет.

Моторное масло с одинаковой вязкостью может существовать в обычном масле, синтетической смеси или полностью синтетическом масле. Они будут содержать присадки, такие как присадки, улучшающие индекс вязкости, модификаторы трения, противоизносные присадки и многое другое, чтобы обеспечить эффективную защиту двигателя и его производительность.

Однако очень маловязкие зимние масла , такие как 0W-20 или 0W-30, поставляются только в виде синтетической смеси или полностью синтетического масла.

Почему?

Обычная нефть перерабатывается только из сырой нефти и содержит много примесей. Синтетическое базовое масло химически спроектировано для создания молекул однородной формы с меньшим количеством примесей. Это позволяет синтетическому маслу течь при гораздо более низкой температуре.

Заключение

Знание того, как различная вязкость моторного масла может повлиять на производительность, долговечность и расход топлива вашего двигателя, является важной частью ухода за автомобилем, помимо того, как часто требуется замена масла.

Лучшее место, где можно найти нужную вязкость, — это руководство по эксплуатации вашего автомобиля. В руководстве могут быть рекомендованы разные сорта масла в зависимости от того, где эксплуатируется автомобиль, так как климат является важным фактором выбора.

А если вам нужна помощь с заменой масла, вы всегда можете получить RepairSmith !

RepairSmith — это мобильное решение для ремонта и обслуживания транспортных средств , которое предлагает простое онлайн-бронирование и доступно 7 дней в неделю . Мы не только можем помочь с заменой масла, но и можем предоставить большинство услуг, которые могут понадобиться вашему автомобилю, прямо на месте.