Vâscozitatea uleiului de motor
Conținut
Vâscozitatea uleiului de motor - caracteristica de bază prin care este selectat un lubrifiant. Poate fi cinematic, dinamic, condiționat și specific. Cu toate acestea, cel mai adesea, indicatorii de vâscozitate cinematică și dinamică sunt utilizați pentru a selecta un anumit ulei. Valorile lor acceptabile sunt indicate clar de producătorul motorului cu ardere internă al vehiculului (de multe ori sunt permise două sau trei valori). selectarea corectă a vâscozității asigură funcționarea normală a motorului cu ardere internă cu pierderi mecanice minime, protecție fiabilă a pieselor și consum normal de combustibil. Pentru a selecta lubrifiantul optim, trebuie să înțelegeți cu atenție problema vâscozității uleiului de motor.
Clasificarea vâscozității uleiurilor de motor
Vâscozitatea (un alt nume este frecarea internă), în conformitate cu definiția oficială, este proprietatea corpurilor fluide de a rezista mișcării unei părți a acestora față de alta. În acest caz, se efectuează muncă, care este disipată sub formă de căldură în mediu.
Vâscozitatea nu este o valoare constantă și se modifică în funcție de temperatura uleiului, de impuritățile prezente în compoziția sa și de valoarea duratei de viață (kilometrajul motorului la acest volum). Cu toate acestea, această caracteristică determină poziția fluidului de lubrifiere la un anumit moment în timp. Și atunci când alegeți un anumit lubrifiant pentru un motor cu ardere internă, trebuie să vă ghidați după două concepte cheie - vâscozitatea dinamică și cinetică. Ele mai sunt numite și viscozități la temperatură joasă și, respectiv, la temperatură înaltă.
Din punct de vedere istoric, șoferii din întreaga lume au determinat vâscozitatea folosind așa-numitul standard SAE J300. SAE este un acronim pentru organizația Society of Mechanical Engineers, care este dedicată standardizării și unificării diferitelor sisteme și concepte utilizate în industria auto. Și standardul J300 caracterizează componentele dinamice și cinematice ale vâscozității.
În conformitate cu acest standard, există 17 clase de uleiuri, 8 dintre ele sunt de iarnă și 9 sunt de vară. Majoritatea uleiurilor utilizate în țările CSI sunt desemnate XXW-YY. Unde XX este desemnarea vâscozității dinamice (temperatura scăzută), iar YY este indicatorul vâscozității cinematice (temperatura înaltă). Litera W reprezintă cuvântul englezesc Winter. În prezent, majoritatea uleiurilor sunt pentru toate anotimpurile, ceea ce se reflectă în această denumire. Opt de iarnă sunt 0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W, nouă de vară sunt 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).
În conformitate cu standardul SAE J300, uleiul trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
- Pompabilitate. Acest lucru este valabil mai ales pentru funcționarea motorului cu ardere internă la temperaturi scăzute. Pompa ar trebui să pompeze ulei prin sistem fără probleme, iar canalele nu trebuie să se înfunde cu lubrifiant îngroșat.
- Lucrați la temperaturi ridicate. Aici situația este inversă, când fluidul lubrifiant nu trebuie să se evapore, să ardă și să protejeze în mod fiabil pereții pieselor datorită formării unei pelicule de ulei de protecție fiabile pe acestea.
- Protecția motorului cu ardere internă împotriva uzurii și supraîncălzirii. Acest lucru este valabil pentru lucrul în toate intervalele de temperatură. Uleiul trebuie să ofere protecție împotriva supraîncălzirii motorului cu ardere internă și a uzurii mecanice a suprafețelor pieselor pe toată perioada de funcționare.
- Scoaterea produselor de ardere a combustibilului din blocul cilindri.
- Asigurarea unei forțe minime de frecare între perechile individuale în motorul cu ardere internă.
- Etanșarea golurilor dintre părțile grupului cilindru-piston.
- Îndepărtarea căldurii de pe suprafețele de frecare ale pieselor motorului cu ardere internă.
Vâscozitățile dinamice și cinematice au fiecare influență proprie asupra proprietăților enumerate ale uleiului de motor.
Vascozitate dinamica
În conformitate cu definiția oficială, vâscozitatea dinamică (cunoscută și ca absolută) caracterizează forța de rezistență a unui lichid uleios care apare în timpul mișcării a două straturi de ulei, separate de o distanță de un centimetru și care se deplasează cu o viteză de 1 cm. /s. Unitatea sa de măsură este Pa•s (mPa•s). Este desemnat prin abrevierea engleză CCS. Testarea probelor individuale se efectuează folosind echipamente speciale - un viscozimetru.
În conformitate cu standardul SAE J300, vâscozitatea dinamică a uleiurilor de motor pentru toate anotimpurile (și iarna) este determinată după cum urmează (în esență, temperatura de pornire):
- 0W - folosit la temperaturi de până la -35°C;
- 5W - folosit la temperaturi de până la -30°C;
- 10W - folosit la temperaturi de până la -25°C;
- 15W - folosit la temperaturi de până la -20°C;
- 20W - folosit la temperaturi de până la -15°C.
de asemenea, merită distinge între punctul de curgere și temperatura de pompare. În denumirea vâscozității vorbim în special despre pompabilitate, adică despre stare. când uleiul se poate răspândi nestingherit în întregul sistem de ulei în limite de temperatură acceptabile. Iar temperatura la care se intareste complet este de obicei cu cateva grade mai mica (5...10 grade).
După cum puteți vedea, pentru majoritatea regiunilor Federației Ruse uleiurile cu o valoare de 10 W și mai mare nu pot fi recomandate pentru utilizare în toate anotimpurile. Acest lucru se reflectă direct în toleranțele diverșilor producători de automobile pentru mașinile vândute pe piața rusă. Uleiurile cu o caracteristică de temperatură scăzută de 0W sau 5W vor fi optime pentru țările CSI.
Vâscozitatea cinematică
Un alt nume pentru acesta este temperatura ridicată, care este mult mai interesant de tratat. Aici, din păcate, nu există o legătură atât de clară ca cu cea dinamică, iar valorile au un alt caracter. De fapt, această valoare arată timpul în care o anumită cantitate de lichid este turnată printr-o gaură cu un anumit diametru. Vâscozitatea la temperatură ridicată se măsoară în mm²/s (o altă unitate de măsură alternativă este centistokes - cSt, există următoarea relație - 1 cSt = 1 mm²/s = 0,000001 m²/s).
Cei mai populari coeficienți de vâscozitate la temperatură înaltă conform standardului SAE sunt 20, 30, 40, 50 și 60 (valorile inferioare enumerate mai sus sunt rar utilizate, de exemplu, pot fi găsite pe unele mașini japoneze utilizate în uz casnic. piata acestei tari). Ca să o pun pe scurt, atunci cu cât acest coeficient este mai mic, cu atât uleiul este mai subțire, si invers, cu cât este mai sus, cu atât este mai gros. Testele de laborator sunt efectuate la trei temperaturi - +40°C, +100°C și +150°C. Dispozitivul folosit pentru efectuarea experimentelor este un viscozimetru rotativ.
Aceste trei temperaturi nu au fost alese întâmplător. Ele vă permit să vedeți dinamica modificărilor vâscozității în diferite condiții - normale (+40°C și +100°C) și critice (+150°C). Testele sunt efectuate și la alte temperaturi (și graficele corespunzătoare sunt construite pe baza rezultatelor lor), cu toate acestea, aceste valori ale temperaturii sunt luate ca puncte principale.
Atât vâscozitățile dinamice, cât și cele cinematice depind direct de densitate. Relația dintre ei este următoarea: vâscozitatea dinamică este produsul dintre vâscozitatea cinematică și densitatea uleiului la o temperatură de +150 de grade Celsius. Acest lucru este pe deplin în concordanță cu legile termodinamicii, deoarece se știe că pe măsură ce temperatura crește, densitatea scade și ea. Aceasta înseamnă că la o vâscozitate dinamică constantă, vâscozitatea cinematică va scădea (după cum este indicat de coeficienții săi mici). Și invers, pe măsură ce temperatura scade, coeficienții cinematici cresc.
Înainte de a trece la o descriere a corespondențelor coeficienților descriși, să ne oprim asupra conceptului de temperatură înaltă/vâscozitate de forfecare ridicată (abreviat ca HT/HS). Acesta este raportul dintre temperatura de funcționare a motorului cu ardere internă și vâscozitatea la temperatură ridicată. Caracterizează fluiditatea uleiului la temperatura de testare de +150°C. Această valoare a fost introdusă de API la sfârșitul anilor 1980 pentru a caracteriza mai bine uleiurile fabricate.
Tabel de viscozitate la temperaturi ridicate
| Valoarea viscozității la temperatură ridicată conform SAE J300 | Vâscozitate, mm²/s (cSt) la +100°C | Vâscozitate minimă în raport cu HT/HS, mPa•s la o temperatură de +150°C și o viteză de forfecare de 1 milion/s |
|---|---|---|
| 20 | 5,6 ... 9,3 | 2,6 |
| 30 | 9,3 ... 12,5 | 2,9 |
| 40 | 12,5 ... 16,3 | 3,5 (pentru uleiuri 0W-40; 5W-40; 10W-40) |
| 40 | 12,5 ... 16,3 | 3,7 (pentru uleiuri 15W-40; 20W-40; 25W-40) |
| 50 | 16,3 ... 21,9 | 3,7 |
| 60 | 21,9 ... 26,1 | 3,7 |
Vă rugăm să rețineți că în noile versiuni ale standardului J300, uleiul SAE 20 are o limită inferioară de 6,9 cSt. Aceleași fluide lubrifiante pentru care această valoare este mai mică (SAE 8, 12, 16) sunt separate într-un grup separat numit uleiuri economice. Conform clasificării standard ACEA, acestea sunt desemnate A1/B1 (învechite după 2016) și A5/B5.
| Temperatura minimă de pornire la rece a motoarelor cu ardere internă, °C | Gradul de vâscozitate conform SAE J300 | Temperatura ambientală maximă, °C |
|---|---|---|
| Sub -35 | 0W-30 | 25 |
| Sub -35 | 0W-40 | 30 |
| -30 | 5W-30 | 25 |
| -30 | 5W-40 | 35 |
| -25 | 10W-30 | 25 |
| -25 | 10W-40 | 35 |
| -20 | 15W-40 | 45 |
| -15 | 20W-40 | 45 |
Indicele de viscozitate
Există, de asemenea, un indicator interesant - indicele de vâscozitate. Caracterizează o scădere a vâscozității cinematice cu creșterea temperaturii de funcționare a uleiului. Aceasta este o valoare relativă prin care se poate aprecia în mod aproximativ dacă un fluid lubrifiant poate funcționa la diferite temperaturi. Se calculează empiric prin compararea proprietăților în diferite condiții de temperatură. Într-un ulei bun, acest indice ar trebui să fie mare, deoarece atunci caracteristicile sale de performanță depind puțin de factorii externi. În schimb, dacă indicele de vâscozitate al unui anumit ulei este mic, atunci această compoziție depinde foarte mult de temperatură și de alte condiții de funcționare.
Cu alte cuvinte, putem spune că, cu un coeficient scăzut, uleiul se diluează rapid. Și din această cauză, grosimea peliculei de protecție devine foarte mică, ceea ce duce la o uzură gravă a suprafețelor pieselor motorului cu ardere internă. Dar uleiurile cu un indice ridicat sunt capabile să funcționeze într-un interval larg de temperatură și să facă față pe deplin sarcinilor lor.
Indicele de vâscozitate direct depinde de compoziția chimică a uleiului. și anume asupra cantității de hidrocarburi din acesta și a ușurinței fracțiilor utilizate. În consecință, compușii minerali vor avea cel mai slab indice de vâscozitate, de obicei este în intervalul 120...140, fluidele de lubrifiere semisintetice vor avea o valoare similară de 130...150, iar „sinteticele” se pot lăuda cu cei mai buni indicatori. - 140...170 (uneori chiar până la 180) .
Este posibil să amestecați uleiuri de diferite vâscozități
O situație destul de comună este atunci când un proprietar de mașină, din anumite motive, trebuie să adauge ulei în carterul motorului cu ardere internă, care este diferit de cel care este deja acolo, mai ales dacă au vâscozități diferite. Este posibil să faci asta? Să răspundem imediat - da, se poate, dar cu anumite rezerve.
Principalul lucru care merită spus imediat este: Toate uleiurile de motor moderne pot fi amestecate între ele (vascozitate diferita, sintetice, semisintetice si apa minerala). Acest lucru nu va provoca reacții chimice negative în carterul motorului și nici nu va duce la formarea de sedimente, spumă sau alte consecințe negative.
Scăderea densității și a vâscozității odată cu creșterea temperaturii
Acest lucru este foarte ușor de demonstrat. După cum știți, toate uleiurile au o anumită standardizare conform API (standard american) și ACEA (standard european). Unele și alte documente stabilesc în mod clar cerințe de siguranță, conform cărora orice amestec de uleiuri este permisă, astfel încât să nu provoace consecințe distructive pentru motorul cu ardere internă al mașinii. Și deoarece fluidele de lubrifiere respectă aceste standarde (în acest caz, nu contează ce clasă), atunci această cerință este îndeplinită.
O altă întrebare este dacă merită amestecarea uleiurilor, în special a celor de diferite vâscozități? O astfel de procedură este permisă doar ca ultimă soluție, de exemplu, dacă în acel moment (în garaj sau pe pistă) nu aveți ulei potrivit (identic cu ceea ce este în carter în acel moment). În această situație de urgență, puteți adăuga lichid lubrifiant la nivelul necesar. Cu toate acestea, operarea ulterioară depinde de diferența dintre uleiurile vechi și cele noi.
Deci, dacă vâscozitățile sunt foarte apropiate, de exemplu, 5W-30 și 5W-40 (și chiar mai mult, producătorul și clasa lor sunt aceleași), atunci este foarte posibil să conduceți cu un astfel de amestec până la următorul ulei. modificarea conform reglementărilor. În mod similar, este posibil să amestecați valorile de vâscozitate dinamică învecinate (de exemplu, 5W-40 și 10W-40. Ca urmare, veți obține o anumită valoare medie, care depinde de proporțiile ambelor compoziții (în acest din urmă caz). , veți obține o anumită compoziție cu o vâscozitate dinamică condiționată de 7,5W -40 cu condiția să fie amestecate în volume egale).
Un amestec de uleiuri cu valori similare de vâscozitate, care aparțin totuși claselor adiacente, este de asemenea permis pentru funcționare pe termen lung. si anume, se permite amestecarea semisinteticelor si sinteticelor, sau a apei minerale si semisintetice. Puteți călători în astfel de trenuri pentru o perioadă lungă de timp (deși nu este de dorit). Dar, deși este posibil să amestecați uleiul mineral și uleiul sintetic, este mai bine să îl conduceți numai la cel mai apropiat centru de service auto și să faceți o schimbare completă a uleiului acolo.
În ceea ce privește producătorii, situația este similară. Când aveți uleiuri de vâscozități diferite, dar de la același producător, nu ezitați să le amestecați. Dacă, totuși, la un ulei bun și dovedit (care sunteți sigur că nu este un fals) de la un producător mondial cunoscut (de exemplu, precum SHELL sau MOBIL), adăugați unul care este similar atât ca vâscozitate, cât și ca calitate (inclusiv Standardele API și ACEA), atunci în acest caz puteți conduce mașina pentru o lungă perioadă de timp.
Atenție și la aprobările producătorilor de mașini. Pentru unele modele de mașini, producătorul lor afirmă în mod direct că uleiul folosit trebuie să îndeplinească neapărat aprobarea. Dacă lubrifiantul adăugat nu are o astfel de aprobare, atunci nu puteți conduce cu un astfel de amestec pentru o lungă perioadă de timp. Este necesar să îl înlocuiți cât mai repede posibil și să completați lubrifiant cu toleranța necesară.
Uneori apar situații când trebuie umplut lichid de lubrifiere pe drum și conduci până la cel mai apropiat magazin auto. Dar gama sa nu conține același lichid lubrifiant ca în carterul mașinii tale. Ce să faci în acest caz? Răspunsul este simplu - completați la fel sau mai bine. De exemplu, folosești 5W-40 semisintetic. În acest caz, este indicat să alegeți 5W-30. Cu toate acestea, aici trebuie să vă ghidați după aceleași considerații care au fost date mai sus. Adică, uleiurile nu ar trebui să difere mult între ele în caracteristici. În caz contrar, amestecul rezultat trebuie înlocuit cât mai repede posibil cu o nouă compoziție de lubrifiant potrivită pentru motorul cu ardere internă dat.
Vâscozitate și ulei de bază
Mulți pasionați de mașini sunt interesați de întrebarea ce vâscozitate are uleiul sintetic, semisintetic și complet mineral. Se pare că există o concepție greșită comună conform căreia un produs sintetic se presupune că are o vâscozitate mai bună și de aceea „sinteticele” sunt mai potrivite pentru motorul cu ardere internă al unei mașini. Dimpotrivă, se presupune că uleiurile minerale au vâscozitate slabă.
În realitate, acest lucru nu este în întregime adevărat. Faptul este că, de obicei, uleiul mineral în sine este mult mai gros, așa că pe rafturile magazinelor un astfel de fluid lubrifiant este adesea găsit cu citiri de vâscozitate, cum ar fi 10W-40, 15W-40 și așa mai departe. Adică, practic nu există uleiuri minerale cu vâscozitate scăzută. Sinteticele și semisinteticele sunt o altă chestiune. Utilizarea aditivilor chimici moderni în compozițiile lor permite o reducere a vâscozității, motiv pentru care uleiurile, de exemplu, cu vâscozitatea populară 5W-30 pot fi fie sintetice, fie semi-sintetice. În consecință, atunci când alegeți un ulei, trebuie să acordați atenție nu numai la valoarea vâscozității, ci și la tipul de ulei.
Ulei de baza
Calitatea produsului final depinde în mare măsură de bază. Uleiurile de motor nu fac excepție. În producția de uleiuri pentru motoarele cu ardere internă se folosesc 5 grupe de uleiuri de bază. Fiecare dintre ele diferă prin metoda de extracție, calitate și caracteristici.Citește mai mult
Diferiți producători oferă o varietate de fluide lubrifiante, aparținând unor clase diferite, dar având aceeași vâscozitate. Prin urmare, atunci când cumpărați un anumit lubrifiant, alegerea tipului acestuia este o problemă separată care trebuie luată în considerare în funcție de starea motorului cu ardere internă, de marca și clasa mașinii, de costul uleiului și așa mai departe. În ceea ce privește valorile de mai sus ale vâscozității dinamice și cinematice, acestea au aceeași denumire conform standardului SAE. Dar stabilitatea și durabilitatea foliei de protecție vor fi diferite pentru diferite tipuri de uleiuri.
Selectarea uleiului
Selectarea unui lubrifiant pentru un anumit motor cu ardere internă al unei mașini este un proces destul de intensiv în muncă, deoarece trebuie să analizați o mulțime de informații pentru a lua decizia corectă. și anume, pe lângă vâscozitate, este indicat să te întrebi despre caracteristicile fizice ale uleiului de motor, clasele acestuia conform standardelor API și ACEA, tip (sintetic, semisintetic, apă minerală), designul motorului cu ardere internă și multe altele.
Ce ulei este mai bine să umpleți motorul cu ardere internă
Alegerea uleiului de motor se bazează pe vâscozitate, specificații API, ACEA, toleranțe și acei parametri importanți cărora nu le acordați niciodată atenție. Trebuie să selectați în funcție de 4 parametri principali. Mai multe detalii
În ceea ce privește primul pas - alegerea vâscozității noului ulei de motor, este de remarcat faptul că trebuie să porniți inițial de la cerințele producătorului motorului. Nu ulei, ci motor cu ardere internă! De obicei, manualul (documentația tehnică) conține informații specifice despre ce fluide lubrifiante cu ce vâscozitate pot fi utilizate în unitatea de putere. Este adesea posibil să se utilizeze două sau trei viscozități (de exemplu, 5W-30 și 5W-40).
Vă rugăm să rețineți că grosimea peliculei de ulei de protecție formată nu depinde de rezistența acestuia. Astfel, o peliculă minerală poate rezista la o sarcină de aproximativ 900 kg pe centimetru pătrat, iar aceeași peliculă formată din uleiurile moderne pe bază de esteri sintetici poate rezista deja la o sarcină de 2200 kg pe centimetru pătrat. Și asta cu aceeași vâscozitate a uleiului.
Ce se întâmplă dacă alegi incorect vâscozitatea?
Continuând subiectul anterior, enumerăm posibilele probleme care pot apărea dacă este selectat un ulei cu o vâscozitate necorespunzătoare. Deci, dacă este prea gros:
- Temperatura de funcționare a motorului cu ardere internă va crește, deoarece energia termică va fi îndepărtată mai puțin eficient. Cu toate acestea, atunci când conduceți la viteze mici și/sau pe vreme rece, acest lucru poate să nu fie considerat un fenomen critic.
- Când conduceți la viteze mari și/sau sub sarcină mare asupra motorului cu ardere internă, temperatura poate crește semnificativ, ceea ce va cauza uzura semnificativă atât a părților individuale, cât și a motorului cu ardere internă în ansamblu.
- Temperatura ridicată a motorului cu ardere internă duce la oxidarea accelerată a uleiului, ceea ce face ca acesta să se uzeze mai repede și să-și piardă proprietățile de performanță.
Cu toate acestea, dacă turnați ulei foarte subțire în motorul cu ardere internă, pot apărea și probleme. Printre ei:
- Pelicula de ulei de protecție de pe suprafața pieselor va fi foarte subțire. Aceasta înseamnă că piesele nu beneficiază de o protecție adecvată împotriva uzurii mecanice și a expunerii la temperaturi ridicate. Din acest motiv, piesele se uzează mai repede.
- O cantitate mare de lichid lubrifiant se irosește de obicei. Adică va fi un consum mare de ulei.
- există riscul să apară o așa-numită pană de motor, adică defectarea acesteia. Și acest lucru este foarte periculos, deoarece amenință reparații complexe și costisitoare.
Prin urmare, pentru a evita astfel de probleme, încercați să selectați ulei cu vâscozitatea permisă de producătorul motorului cu ardere internă al vehiculului. Făcând acest lucru, nu numai că îi veți prelungi durata de viață, dar veți asigura și funcționarea normală în diferite moduri.
Producție
Urmați întotdeauna recomandările producătorului auto și completați lubrifiant cu valorile vâscozității dinamice și cinematice care sunt direct indicate de acestea. Abaterile minore sunt permise numai în cazuri rare și/sau de urgență. Ei bine, trebuie făcută alegerea unui ulei sau altul conform mai multor parametri, și nu doar prin vâscozitate.
