Войти
индекс вязкости (VI) является произвольной безразмерной мерой изменения вязкости жидкости относительно изменения температуры. Он в основном используется для характеристики вязкостно-температурного поведения смазочных масел. Чем ниже индекс вязкости, тем больше на вязкость влияют изменения температуры. Чем выше индекс вязкости, тем более стабильной остается вязкость при колебаниях температуры. Первоначально ВИ измерялся по шкале от 0 до 100; однако достижения в области смазочных материалов привели к разработке масел с гораздо более высоким индексом вязкости.
Вязкость смазочного материала тесно связана с его способностью уменьшать трение в контактах твердых тел. Как правило, желательна наименее вязкая смазка, которая все же заставляет две движущиеся поверхности расходиться друг с другом для достижения условий «жидкостного подшипника ». Если смазка слишком вязкая, для ее движения потребуется большое количество энергии (как в мед ); если он слишком тонкий, поверхности будут соприкасаться и трение возрастет.
Многие смазочные материалы требуют, чтобы смазка работала в широком диапазоне условий, например, автомобильные смазочные материалы необходимы для уменьшения трения между двигателем компонентов, когда двигатель запускается из холодного состояния (относительно рабочих температур двигателя) до 200 ° C или 392 ° F во время работы. Лучшие масла с наивысшим индексом вязкости останутся стабильными и не сильно изменятся по вязкости в диапазоне температур. Это обеспечивает стабильную работу двигателя в нормальных рабочих условиях. Исторически существовало два разных типа масла, рекомендованных для использования в разных погодных условиях. Например, с зимними маслами и холодным запуском двигателей и с температурным диапазоном, скажем, от -30 * C до 0 * C, масло 5 мас. Будет перекачиваться при очень низких температурах и в целом более низких рабочих температурах двигателя. Однако в жарком климате, где температура колеблется от 30 * C до 45 * C, потребуется масло массой 50, чтобы оно оставалось достаточно толстым, чтобы удерживать масляную пленку между движущимися горячими частями.
Таким образом, возникла проблема всесезонных масел, в которых при переменных температурах, скажем, минус -10 * C в холодные ночи и 20 * C в течение дня, масло весом 5 будет хорошим в качестве масла. масло можно перекачивать в холодном двигателе, и когда двигатель достигнет рабочей температуры и наступит теплый день, характеристики масла весом 30 будут идеальными. Таким образом, были введены масла 5W-30W или 5-30W, а не фиксированные и ограничивающие температуру сорта, где жидкие масла становились слишком жидкими в горячем состоянии, а более густые масла становились слишком густыми в холодном состоянии.
Это влияние температуры на масло одной вязкости можно продемонстрировать, налив небольшое количество растительного масла в кастрюлю или сковороду, а затем либо охладив его в морозильной камере, либо нагрея на кухонной плите. Когда масло достаточно остынет в морозильной камере, оно затвердеет в блок «парафинового» масла, который нельзя перекачивать в систему смазки двигателя. Однако, когда ложку очень холодного масла помещают в сковороду на плите, и она медленно нагревается и вращается, масло постепенно нагревается, и существует определенный температурный диапазон, при котором масло будет теплым и очень "маслянистым" или довольно смазывающе. Однако по мере того, как масло нагревается дальше, масло становится все тоньше и тоньше, пока не станет почти дымящимся и станет почти таким же жидким, как вода - и, таким образом, у него почти нет способности удерживать движущиеся части отдельно, что приводит к контакту металла с металлом и повреждению компоненты, которые предполагается отделить тонкой масляной пленкой.
Таким образом, всесезонные масла рекомендуются для использования в зависимости от диапазона температуры окружающей среды в зависимости от сезона или окружающей среды.
Кроме того, существуют проблемы поддержания температуры масла, такие как нагреватели масла или двигателя, которые обеспечивают легкий запуск и более короткий период прогрева в очень холодном климате, а также масляные радиаторы для отвода достаточного количества тепла от масла и, следовательно, двигатель, коробка передач или гидравлический масляный контур, чтобы поддерживать верхнюю температуру масла в пределах указанного верхнего рабочего предела.
Целесообразно следовать рекомендациям производителя относительно того, какие сорта масла или типы смазочных материалов следует использовать в или на любом оборудовании в зависимости от сезонных температурных диапазонов окружающей среды, в которой используется оборудование.
Несмотря на всю литературу, порождающую неврозы, в рекламной индустрии, довольно простая диаграмма вязкости и температуры масла удовлетворяет образовательные потребности пользователя и оборудования, причем последнее вполне типично для всех руководств по эксплуатации и производителей двигателей внутреннего сгорания. Как было указано ранее, всегда следуйте спецификациям производителя вашего оборудования.
Шкала VI была установлена Обществом автомобильных инженеров (SAE). Для справки произвольно выбраны температуры: 100 и 210 ° F (38 и 99 ° C). Первоначально шкала была интерполирована между 0 для нафтеновой нефти из Техасского залива и 100 для парафиновой нефти Пенсильвании. С момента создания шкалы также производились более качественные масла, приводящие к показателям вязкости более 100 (см. Ниже).
улучшающие индекс вязкости присадки и базовые масла более высокого качества широко используются в настоящее время, что увеличивает значения вязкости выше 100. Индекс вязкости синтетических масел колеблется от 80 до более 400.
| Индекс вязкости | Классификация |
|---|---|
| До 35 | Низкое |
| от 35 до 80 | Среднее |
| от 80 до 110 | Высокое |
| Выше 110 | Очень высокое |
Индекс вязкости можно рассчитать по следующей формуле:
где U - кинематическая вязкость масла при 40 ° C (104 ° F), а L и H - значения, основанные на кинематической вязкости масла при 100 ° C (212 ° F). L и H - значения вязкости при 40 ° C для масел с VI 0 и 100 соответственно, имеющих ту же вязкость при 100 ° C, что и масло, вязкость которого мы пытаемся определить. Эти значения L и H можно найти в ASTM D2270.
