Вязкостные

1 Вязкостные свойства масел

Кинематическая и динамическая вязкости масел

Вязкость (viscosity). Вязкость - это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости. Вязкость масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости масла зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым, износ деталей. Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя и других агрегатов. Вязкость - основная характеристика масла, по величине которой частично делается выбор масла для применения в конкретном случае.

Вязкость масла зависит от химического состава и структуры соединений, составляющих масло, и является характеристикой масла как вещества. Кроме этого, вязкость масла также зависит и от внешних факторов - температуры, давления (нагрузки) и скорости сдвига, поэтому рядом с числовым значением вязкости всегда должны указываться условия определения вязкости.

Условия работы двигателя определяют два основных фактора, влияющих на определение вязкости - температура и скорость сдвига.

Вязкость масел определяется при температурах и скоростях сдвига, близких к реальным при эксплуатации. Если масло должно работать при низкой температуре(даже в течении короткого времени), то при этой же температуре должны быть определены и eго вязкостные свойства. Например, на все автомобильные масла, предназначенные для применения зимой, должны приводиться низкотемпературные характеристики.

Характеристики низкотемпературной вязкости:

максимальная низкотемпературная вязкость, обеспечивающая запуск холодного двигателя (maximumlow-temperaturecrankingviscosity), определяется при помощи имитатора запуска холодного двигателя CCS(Cold CrankingSimulator) (ASTM D 5293);
максимальная низкотемпературная вязкость, обеспечивающая прокачиваемость маслав двигателе (maximum low-temperaturepumping), определяется при помощи мини-ротационного вискозиметра MRV(Mini-Rotary Viscometer) по методу ASTM D 4684;
в качестве дополнительной информации о низкотемпературной вязкости, могут быть определены граничная (предельная) температура прокачивания по ASTM 3829 (borderlinepumpingtemperature) и вязкость при низкой температуре и низкой скорости сдвига (lowtemperature, lowshearrateviscosity), так называемая тенденция к желеобразованию или индекс желирования (gelationindex). Определяется на сканирующем вискозиметре Брукфильда по методике ASTM D 51: (ScanningBrookfieldmethod);
фильтруемость (filterability) моторных масел при низкой температуре показывает тенденцию образования твердых парафинов или других неоднородностей, приводящих к закупориванию масляного фильтра. Некоторое влияние на фильтруемость может оказать наличие воды в холодном масле. Фильтруемость моторных масла определяется по стандарту "General Motors" GM 9099P "Тест на определение фильтруемости моторного масла"(EngineOilFilterabilityTest-EOFT) и оценивается как снижение потока в %.

Характеристики высокотемпературной вязкости:

Кинематическая вязкость, определяемая на стеклянном капиллярном вискозиметре при 100°С и низкой скорости сдвига (ASTM D 445).
Вязкость при высокой температуре и высокой скорости сдвига HTHS, определяемая при температуре 150°С и скорости сдвига 10⁶с^-1Определяется: в Америке - с помощью имитатора конического подшипникаTBS(TaperedBearingSimulator) (рис. 2.36) по методике ASTM D 4683, а в Европе - на вискозиметре Равенфильда иликонической пробке ТВР, аналогичной конструкции (RavenfieldViscometer, Tapered-PlugViscometer), по методикам СЕС L-36-A-90 или ASTM D 4741;
Стабильность к сдвигу (shearstability) - это способность масла сохранять стабильную вязкость при продолжительном воздействии высокой деформации сдвига. Определяется: в Европе с помощью насос-форсунки Бош (Boschinjector), через которую 30 раз пропускается нагретое до 100°С масло и измеряется снижение вязкости (СЕС L-14-A-88), в Америке - также (ASTM D 6278) или в стендовом бензиновом двигателе CRC L-38 после 10 часовой работы (ASTM D 5119).

Зависимость вязкости от давления

При повышении давления, уменьшается объем и усиливается взаимное притяжение молекул и увеличивается сопротивление течению, вязкость масла увеличивается. При повышении температуры имеет место противоположный процесс и вязкость масла уменьшается.

При низкой температуре и высоком давлении вязкость масла в зацеплении шестерен, может увеличиться настолько, что масло станет твердой пластичной массой. Это явление оказывает определенное положительное действие, так как масло в пластичном состоянии не вытекает из зазора сопряженных поверхностей и уменьшает влияние ударных нагрузок на детали.