Viskositeetti on tärkein fysikaalinen vakio toiminnalliset ominaisuudet kattilarakennukset ja dieselpolttoaineet, öljyöljyt, monet muut öljytuotteet. Viskositeetin arvoa käytetään arvioimaan öljyn ja öljytuotteiden sumutuksen ja pumpattavuuden mahdollisuutta.
On olemassa dynaaminen, kinemaattinen, ehdollinen ja tehokas (rakenteellinen) viskositeetti.
Dynaaminen (absoluuttinen) viskositeetti [μ ], tai sisäinen kitka, on todellisten nesteiden ominaisuus vastustaa leikkausleikkausvoimia. Ilmeisesti tämä ominaisuus ilmenee nesteen liikkuessa. Dynaaminen viskositeetti SI-järjestelmässä mitataan [N·s/m 2 ]. Tämä on vastus, jonka neste kohdistaa kahden 1 m 2:n pinta-alaltaan 1 m 2:n etäisyydellä toisistaan olevien kerrostensa suhteellisessa liikkeessä, jotka liikkuvat 1 N:n ulkoisen voiman vaikutuksesta nopeudella 1 m/s. Ottaen huomioon, että 1 N/m 2 = 1 Pa, dynaaminen viskositeetti ilmaistaan usein [Pa s] tai [mPa s]. CGS-järjestelmässä (CGS) mitat dynaaminen viskositeetti- [dyne s/m 2 ]. Tätä yksikköä kutsutaan poiseeksi (1 P = 0,1 Pa s).
Muunnostekijät dynaamisen [ μ ] viskositeetti.
| Yksiköt | Mikropoise (µP) | Centipoise (cP) | Poise ([g/cm s]) | Pa s ([kg/m s]) | kg/(m h) | kg s/m2 |
| Mikropoise (µP) | 1 | 10 -4 | 10 -6 | 10 7 | 3,6 10 -4 | 1,02 10 -8 |
| Centipoise (cP) | 10 4 | 1 | 10 -2 | 10 -3 | 3,6 | 1,02 10 -4 |
| Poise ([g/cm s]) | 10 6 | 10 2 | 1 | 10 3 | 3,6 10 2 | 1,02 10 -2 |
| Pa s ([kg/m s]) | 10 7 | 10 3 | 10 | 1 3 | 3,6 10 3 | 1,02 10 -1 |
| kg/(m h) | 2,78 10 3 | 2,78 10 -1 | 2,78 10 -3 | 2,78 10 -4 | 1 | 2,84 10 -3 |
| kg s/m2 | 9,81 10 7 | 9,81 10 3 | 9,81 10 2 | 9,81 10 1 | 3,53 10 4 | 1 |
Kinemaattinen viskositeetti [ν ] on arvo, joka on yhtä suuri kuin nesteen dynaamisen viskositeetin suhde [ μ ] sen tiheyteen [ ρ ] samassa lämpötilassa: ν = μ/ρ. yksikkö kinemaattinen viskositeetti on [m 2 /s] - sellaisen nesteen kinemaattinen viskositeetti, jonka dynaaminen viskositeetti on 1 N s / m 2 ja tiheys on 1 kg / m 3 (N \u003d kg m / s 2). CGS-järjestelmässä kinemaattinen viskositeetti ilmaistaan [cm 2 /s]. Tätä yksikköä kutsutaan stokeiksi (1 St = 10 -4 m 2 / s; 1 cSt = 1 mm 2 / s).
Muuntokertoimet kinemaattisen [ ν ] viskositeetti.
| Yksiköt | mm 2 /s (cSt) | cm 2 / s (st) | m2/s | m2/h |
| mm 2 /s (cSt) | 1 | 10 -2 | 10 -6 | 3,6 10 -3 |
| cm 2 / s (st) | 10 2 | 1 | 10 -4 | 0,36 |
| m2/s | 10 6 | 10 4 | 1 | 3,6 10 3 |
| m2/h | 2,78 10 2 | 2,78 | 2,78 10 4 | 1 |
Öljyt ja öljytuotteet on usein karakterisoitu ehdollinen viskositeetti, joka otetaan 200 ml:n öljyn ulosvirtausajan suhteena standardin viskosimetrin kalibroidun reiän läpi tietyssä lämpötilassa [ t] 200 ml:n tislattua vettä 20°C:n lämpötilassa. Nimellisviskositeetti lämpötilassa [ t] on merkitty WU merkki, ja se ilmaistaan mielivaltaisten asteiden lukumääränä.
Suhteellinen viskositeetti mitataan asteina VU (°VU) (jos testi suoritetaan standardin GOST 6258-85 mukaisella viskosimetrillä), Saybolt-sekunteina ja Redwood-sekunteina (jos testi suoritetaan Saybolt- ja Redwood-viskosimetrillä).
Voit siirtää viskositeetin järjestelmästä toiseen nomogrammin avulla.
Öljydispersiojärjestelmissä viskositeetti on tietyissä olosuhteissa, toisin kuin Newtonin nesteissä, vaihteleva, joka riippuu leikkausnopeusgradientista. Näissä tapauksissa öljyille ja öljytuotteille on ominaista tehokas tai rakenteellinen viskositeetti:
Hiilivetyjen viskositeetti riippuu merkittävästi niiden koosta kemiallinen koostumus: se kasvaa molekyylipainon ja kiehumispisteen kasvaessa. Sivuhaarojen esiintyminen alkaanien ja nafteenien molekyyleissä ja syklien lukumäärän lisääntyminen lisää myös viskositeettia. varten erilaisia ryhmiä hiilivetyjen viskositeetti kasvaa sarjassa alkaanit - areenit - syklaanit.
Viskositeetin määrittämiseksi käytetään erityisiä vakioinstrumentteja - viskosimetriä, jotka eroavat toimintaperiaatteesta.
Kinemaattinen viskositeetti määritetään suhteellisen alhaisen viskositeetin kevyille öljytuotteille ja öljyille kapillaariviskosimetreillä, joiden toiminta perustuu nesteen juoksevuuteen kapillaarin läpi GOST 33-2000 ja GOST 1929-87 (viskosimetrityyppi VPZh, Pinkevich) mukaisesti. , jne.).
Viskooseille öljytuotteille suhteellinen viskositeetti mitataan viskosimetrillä, kuten VU, Engler jne. Nesteen ulosvirtaus näissä viskosimetreissä tapahtuu kalibroidun reiän kautta standardin GOST 6258-85 mukaisesti.
Perinteisen °VU:n arvojen ja kinemaattisen viskositeetin välillä on empiirinen suhde:
Viskoosisimpien, strukturoituneiden öljytuotteiden viskositeetti määritetään rotaatioviskosimetrillä standardin GOST 1929-87 mukaisesti. Menetelmä perustuu voiman mittaamiseen, joka tarvitaan sisemmän sylinterin pyörittämiseen suhteessa ulompaan, kun niiden välinen tila täytetään testinesteellä lämpötilassa t.
Tavallisten viskositeetin määritysmenetelmien lisäksi joskus in tutkimustyö käytetään epästandardeja menetelmiä, jotka perustuvat viskositeetin mittaamiseen kalibrointipallon osuessa merkkien väliin tai testinesteen kiinteän kappaleen värähtelyjen vaimenemisaikaan (Geppler-, Gurvich-viskosimetrit jne.).
Kaikessa kuvattu vakiomenetelmiä viskositeetti määritetään tiukasti vakiolämpötilassa, koska sen muutoksen myötä viskositeetti muuttuu merkittävästi.
Viskositeetti vs. lämpötila
Öljytuotteiden viskositeetin riippuvuus lämpötilasta on erittäin suuri tärkeä ominaisuus sekä öljynjalostustekniikassa (pumppaus, lämmönvaihto, laskeutus jne.) että kaupallisten öljytuotteiden käytössä (tyhjennys, pumppaus, suodatus, kitkapintojen voitelu jne.).
Kun lämpötila laskee, niiden viskositeetti kasvaa. Kuvassa on eri voiteluöljyjen viskositeetti-lämpötilakäyrät.
Kaikille öljynäytteille yhteistä on lämpötila-alueiden läsnäolo, joissa viskositeetti nousee jyrkästi.
On olemassa monia erilaisia kaavoja viskositeetin laskemiseen lämpötilan funktiona, mutta yleisimmin käytetty on Walterin empiirinen kaava:
Ottamalla tämän lausekkeen logaritmi kahdesti, saamme:
Tämän yhtälön mukaan E. G. Semenido laati nomogrammin abskissa-akselille, jonka käytön helpottamiseksi lämpötila on piirretty ja viskositeetti on piirretty ordinaatta-akselille.
Nomogrammin avulla voit selvittää öljytuotteen viskositeetin missä tahansa lämpötilassa, jos sen viskositeetti kahdessa muussa lämpötilassa tiedetään. Tässä tapauksessa tunnettujen viskositeettien arvot yhdistetään suoralla viivalla ja jatkuu, kunnes se leikkaa lämpötilaviivan. Leikkauspiste sen kanssa vastaa haluttua viskositeettia. Nomogrammi soveltuu kaikentyyppisten nestemäisten öljytuotteiden viskositeetin määrittämiseen.
Öljyvoiteluöljyille on käytön aikana erittäin tärkeää, että viskositeetti on mahdollisimman vähän riippuvainen lämpötilasta, sillä näin varmistetaan öljyn hyvät voiteluominaisuudet laajalla lämpötila-alueella, eli Walterin kaavan mukaisesti tämä tarkoittaa, että voiteluöljyille, mitä pienempi kerroin B, sitä korkeampi öljyn laatu. Tätä öljyjen ominaisuutta kutsutaan viskositeetti-indeksi, joka on öljyn kemiallisen koostumuksen funktio. Eri hiilivetyjen viskositeetti vaihtelee lämpötilan mukaan eri tavoin. Jyrkin riippuvuus (suuri arvo B) aromaattisille hiilivedyille ja pienin alkaaneille. Nafteeniset hiilivedyt ovat tässä suhteessa lähellä alkaaneita.
Olemassa erilaisia menetelmiä viskositeettiindeksin (VI) määritys.
Venäjällä VI määritetään kahdella kinemaattisen viskositeetin arvolla 50 ja 100 °C:ssa (tai 40 ja 100 °C:ssa - valtion standardikomitean erityistaulukon mukaan).
Öljyjä sertifioitaessa IV lasketaan standardin GOST 25371-97 mukaan, joka mahdollistaa tämän arvon määrittämisen viskositeetilla 40 ja 100 °C:ssa. Tämän menetelmän mukaan GOST:n mukaan (öljyille, joiden VI on alle 100), viskositeettiindeksi määritetään kaavalla:
Kaikille öljyille, joissa on v 100 ν, v 1 ja v 3) määritetään GOST 25371-97 -taulukon mukaisesti v 40 ja v 100 tämä öljy. Jos öljy on viskoosimpaa ( v 100> 70 mm 2 /s), silloin kaavaan sisältyvät suuret määritetään standardissa annetuilla erityisillä kaavoilla.
Viskositeettiindeksin määrittäminen nomogrammeista on paljon helpompaa.
Vielä kätevämmän nomogrammin viskositeettiindeksin löytämiseksi kehitti G. V. Vinogradov. VI:n määritelmä on pelkistetty tunnettujen viskositeettiarvojen yhdistämiseen kahdessa lämpötilassa suorilla viivoilla. Näiden viivojen leikkauspiste vastaa haluttua viskositeettiindeksiä.
Viskositeettiindeksi on yleisesti hyväksytty arvo, joka sisältyy öljystandardeihin kaikissa maailman maissa. Viskositeettiindeksin haittana on, että se luonnehtii öljyn käyttäytymistä vain lämpötila-alueella 37,8 - 98,8 °C.
Monet tutkijat ovat havainneet, että voiteluöljyjen tiheys ja viskositeetti heijastavat jossain määrin niiden hiilivetykoostumusta. Ehdotettiin vastaavaa indikaattoria, joka yhdistää öljyjen tiheyden ja viskositeetin ja jota kutsutaan viskositeetti-massavakioksi (VMC). Viskositeetti-massavakio voidaan laskea Yu. A. Pinkevichin kaavalla:
VMK-öljyn kemiallisesta koostumuksesta riippuen se voi olla 0,75 - 0,90, ja mitä korkeampi VMK-öljy, sitä pienempi sen viskositeettiindeksi.
Alhaisten lämpötilojen alueella voiteluöljyt hankkia rakenne, jolle on ominaista myötöraja, plastisuus, tiksotropia tai viskositeettipoikkeama, joka on ominaista hajautetuille järjestelmille. Tällaisten öljyjen viskositeetin määritystulokset riippuvat niiden alustavasta mekaanisesta sekoituksesta sekä virtausnopeudesta tai molemmista tekijöistä samanaikaisesti. Strukturoidut öljyt, kuten muutkin strukturoidut öljyjärjestelmät, eivät noudata Newtonin nestevirtauslakia, jonka mukaan viskositeetin muutoksen tulisi riippua vain lämpötilasta.
Rikkoutumattoman rakenteen omaavalla öljyllä on huomattavasti korkeampi viskositeetti kuin tuhoutumisen jälkeen. Jos tällaisen öljyn viskositeettia alennetaan tuhoamalla rakenne, niin rauhallisessa tilassa tämä rakenne palautuu ja viskositeetti palautuu alkuperäiseen arvoonsa. Järjestelmän kykyä palauttaa rakenne spontaanisti kutsutaan nimellä tiksotropia. Virtausnopeuden, tarkemmin sanoen nopeusgradientin (käyrän osa 1) kasvaessa rakenne tuhoutuu, ja siksi aineen viskositeetti laskee ja saavuttaa tietyn minimin. Tämä vähimmäisviskositeetti pysyy samalla tasolla myös nopeusgradientin myöhemmissä lisäyksissä (kohta 2), kunnes ilmaantuu pyörteinen virtaus, jonka jälkeen viskositeetti taas kasvaa (kohta 3).
Viskositeetti vs. paine
Nesteiden viskositeetti, mukaan lukien öljytuotteet, riippuu ulkoisesta paineesta. Öljyjen viskositeetin muuttamisella paineen noustessa on suuri käytännön merkitys, koska joissakin kitkayksiköissä voi esiintyä korkeita paineita.
Joidenkin öljyjen viskositeetin riippuvuutta paineesta havainnollistavat käyrät, öljyjen viskositeetin kasvaessa paineen muuttuessa paraabelia pitkin. Paineen alla R se voidaan ilmaista kaavalla:
Maaöljyissä parafiinisten hiilivetyjen viskositeetti muuttuu vähiten paineen noustessa ja hieman nafteenisemmiksi ja aromaattisemmiksi. Korkeaviskositeettisten öljytuotteiden viskositeetti kasvaa paineen noustessa enemmän kuin matalaviskositeettisten öljytuotteiden viskositeetti. Mitä korkeampi lämpötila, sitä vähemmän viskositeetti muuttuu paineen noustessa.
Suuruusluokkaa 500 - 1000 MPa olevalla paineella öljyjen viskositeetti kasvaa niin paljon, että ne menettävät nestemäiset ominaisuutensa ja muuttuvat muovimassaksi.
Öljytuotteiden viskositeetin määrittämiseksi korkeassa paineessa D.E. Mapston ehdotti kaavaa:
Tämän yhtälön perusteella D.E. Mapston kehitti nomogrammin, jonka avulla tunnetut suureet mm. ν 0 ja R, on yhdistetty suoralla viivalla ja lukema saadaan kolmannella asteikolla.
Seosten viskositeetti
Öljyjä sekoitettaessa on usein tarpeen määrittää seosten viskositeetti. Kuten kokeet ovat osoittaneet, ominaisuuksien additiivisuus ilmenee vain kahden komponentin seoksissa, joiden viskositeetti on hyvin samanlainen. Sekoitettujen öljytuotteiden viskositeettien suurella erolla viskositeetti on yleensä pienempi kuin sekoitussäännön mukaan laskettu. Suunnilleen öljyseoksen viskositeetti voidaan laskea, jos korvaamme komponenttien viskositeetit niiden vastavuoroisilla - liikkuvuus (fluiditeetti) ψ cm:
Seosten viskositeetin määrittämiseen voidaan käyttää myös erilaisia nomogrammeja. Suurin sovellus löysi ASTM-nomogrammin ja Molin-Gurvich-viskosigrammin. ASTM-nomogrammi perustuu Waltherin kaavaan. Molin-Gurevichin nomogrammi on koottu öljyjen A ja B seoksen kokeellisesti löydettyjen viskositeettien perusteella, joista A:n viskositeetti on °VU 20 = 1,5 ja B:n viskositeetti on °VU 20 = 60. Molemmat öljyjä sekoitettiin eri suhteissa 0 - 100 % (tilavuus), ja seosten viskositeetti määritettiin kokeellisesti. Nomogrammi näyttää viskositeetin arvot yksiköissä. yksiköitä ja mm 2 / s.
Kaasujen ja öljyhöyryjen viskositeetti
Hiilivetykaasujen ja öljyhöyryjen viskositeetti on muiden lakien alainen kuin nesteiden. Lämpötilan noustessa kaasujen viskositeetti kasvaa. Tämä malli kuvataan tyydyttävästi Sutherlandin kaavalla:
Viskositeetti määrää sisäinen vastus nestevoima, jonka tarkoituksena on saada tämä neste virtaamaan. Viskositeettia on kahta tyyppiä - absoluuttista ja kinemaattista. Ensimmäistä käytetään yleensä kosmetiikassa, lääketieteessä ja ruoanlaitossa, ja toista käytetään useammin autoteollisuudessa.
Absoluuttinen viskositeetti ja kinemaattinen viskositeetti
Absoluuttinen viskositeetti neste, jota kutsutaan myös dynaamiseksi, mittaa vastusta voimalle, joka saa sen virtaamaan. Se mitataan aineen ominaisuuksista riippumatta. Kinemaattinen viskositeetti päinvastoin, riippuu aineen tiheydestä. Kinemaattisen viskositeetin määrittämiseksi absoluuttinen viskositeetti jaetaan kyseisen nesteen tiheydellä.
Kinemaattinen viskositeetti riippuu nesteen lämpötilasta, joten itse viskositeetin lisäksi on ilmoitettava, missä lämpötilassa neste saa sellaisen viskositeetin. Moottoriöljyn viskositeetti mitataan yleensä lämpötiloissa 40°C (104°F) ja 100°C (212°F). Autojen öljynvaihdon aikana automekaniikka usein hyödyntää öljyjen ominaisuutta tulla vähemmän viskoosiksi lämpötilan noustessa. Esimerkiksi poistamaan enimmäismääräöljyä moottorista, se esilämmitetään, minkä seurauksena öljy valuu ulos helpommin ja nopeammin.
Newtonilaiset ja ei-newtonilaiset nesteet
Viskositeetti vaihtelee eri tavoin nesteen tyypistä riippuen. On olemassa kahta tyyppiä - newtonilaisia ja ei-newtonilaisia nesteitä. Newtonin nesteet ovat nesteitä, joiden viskositeetti muuttuu riippumatta voimasta, joka muuttaa sitä. Kaikki muut nesteet ovat ei-newtonilaisia. Ne ovat mielenkiintoisia siinä mielessä, että ne muotoutuvat eri nopeus riippuen leikkausjännityksestä, eli muodonmuutosta tapahtuu suuremmalla tai päinvastoin pienemmällä nopeudella riippuen aineesta ja voimasta, joka painaa nestettä. Viskositeetti riippuu myös tästä muodonmuutoksesta.
Ketsuppi on klassinen esimerkki ei-newtonilaisesta nesteestä. Kun se on pullossa, sitä on lähes mahdotonta saada pois pienellä voimalla. Jos päinvastoin käytämme suurta voimaa, esimerkiksi alamme ravistaa pulloa voimakkaasti, ketsuppi valuu siitä helposti ulos. Joten suuri stressi tekee ketsuppista nestemäisen, ja pienellä ei ole juuri mitään vaikutusta sen juoksevuuteen. Tämä ominaisuus on ainutlaatuinen ei-newtonisille nesteille.
Muut ei-newtonilaiset nesteet päinvastoin muuttuvat viskoosiisemmiksi lisääntyvän jännityksen myötä. Esimerkki tällaisesta nesteestä on tärkkelyksen ja veden seos. Ihminen voi turvallisesti juosta sillä täytetyn altaan läpi, mutta hän alkaa vajota, jos hän pysähtyy. Tämä johtuu siitä, että ensimmäisessä tapauksessa nesteeseen vaikuttava voima on paljon suurempi kuin toisessa. On ei-newtonilaisia nesteitä, joilla on muita ominaisuuksia - esimerkiksi niissä viskositeetti ei vaihtele pelkästään jännityksen kokonaismäärän mukaan, vaan myös ajasta, jonka aikana voima vaikuttaa nesteeseen. Esimerkiksi, jos kokonaisstressin aiheuttaa suurempi voima ja se vaikuttaa kehoon lyhyen aikaa sen sijaan, että se jakautuisi pidemmälle ajanjaksolle pienemmällä voimalla, nesteestä, kuten hunajasta, tulee vähemmän viskoosia. Eli jos hunajaa sekoitetaan intensiivisesti, siitä tulee vähemmän viskoosi verrattuna siihen, että sitä sekoitetaan pienemmällä voimalla, mutta pidempään.
Viskositeetti ja voitelu tekniikassa
Viskositeetti - tärkeä omaisuus nesteitä, joita käytetään jokapäiväisessä elämässä. Nesteiden juoksevuutta tutkivaa tiedettä kutsutaan reologiaksi, ja se on omistettu useille tähän ilmiöön liittyville aiheille, mukaan lukien viskositeetti, koska viskositeetti vaikuttaa suoraan eri aineiden juoksevuuteen. Reologia tutkii yleensä sekä newtonilaisia että ei-newtonilaisia nesteitä.
Moottoriöljyn viskositeetin ilmaisimet
Moottoriöljyn tuotanto tapahtuu sääntöjä ja reseptejä tiukasti noudattaen, jotta tämän öljyn viskositeetti on juuri se, mitä tietyssä tilanteessa tarvitaan. Ennen myyntiä valmistajat valvovat öljyn laatua, ja autoliikkeiden mekaanikot tarkistavat sen viskositeetin ennen sen kaatamista moottoriin. Molemmissa tapauksissa mittaukset suoritetaan eri tavalla. Öljyn tuotannossa mitataan yleensä sen kinemaattista viskositeettia, ja mekaniikka päinvastoin mittaa absoluuttisen viskositeetin ja muuntaa sen sitten kinemaattiseksi. Samalla he käyttävät erilaisia laitteita mittaamista varten. On tärkeää tietää näiden mittausten välinen ero ja olla sekoittamatta kinemaattista viskositeettia absoluuttiseen viskositeettiin, koska ne eivät ole samoja.
Tarkempia mittauksia varten valmistajat koneöljyt mieluummin käyttää kinemaattista viskositeettia. Kinemaattiset viskositeettimittarit ovat myös paljon halvempia kuin absoluuttiset viskositeettimittarit.
Autoille on erittäin tärkeää, että moottorin öljyn viskositeetti on oikea. Jotta auton osat kestäisivät mahdollisimman pitkään, kitkaa on vähennettävä mahdollisimman paljon. Tätä varten ne peitetään paksulla kerroksella moottoriöljy. Öljyn tulee olla riittävän viskoosia pysyäkseen hankauspinnoilla mahdollisimman pitkään. Toisaalta sen on oltava tarpeeksi nestemäistä kulkeakseen öljykanavien läpi ilman huomattavaa virtausnopeuden laskua, jopa kylmä sää. Eli silloinkin kun matalat lämpötilatöljyn ei pitäisi jäädä kovin viskoosiksi. Lisäksi, jos öljy on liian viskoosia, liikkuvien osien välinen kitka on suuri, mikä johtaa polttoaineen kulutuksen kasvuun.
Moottoriöljy on sekoitus erilaisia öljyjä ja lisäaineita, kuten vaahdonesto- ja pesuaineiden lisäaineet. Siksi itse öljyn viskositeetin tunteminen ei riitä. On myös tarpeen tietää tuotteen lopullinen viskositeetti ja tarvittaessa muuttaa sitä, jos se ei täytä hyväksyttyjä standardeja.
Öljynvaihto
Käytön myötä lisäaineiden prosenttiosuus moottoriöljyssä pienenee ja itse öljy likaantuu. Kun saastuminen on liian korkea ja siihen lisätyt lisäaineet ovat palaneet pois, öljy muuttuu käyttökelvottomaksi, joten se on vaihdettava säännöllisesti. Jos tätä ei tehdä, lika voi tukkeutua öljykanavat. Öljyn viskositeetti muuttuu eikä täytä standardeja, mikä aiheuttaa erilaisia ongelmia, kuten tukkeutuneet öljykanavat. Jotkut korjaamot ja öljynvalmistajat suosittelevat öljyn vaihtoa 5 000 kilometrin (3 000 mailin) välein, mutta autonvalmistajat ja jotkut automekaanikot sanovat, että öljynvaihto 8 000 - 24 000 kilometrin (5 000 - 15 000 mailin) välein riittää, jos auto on hyvässä kunnossa ja kunnossa. hyvä kunto. Vaihto 5 000 kilometrin välein sopii vanhemmille moottoreille, ja nyt neuvoja sellaiseen usein vaihdettavaöljyt - julkisuustemppu, pakottaa autoilijat ostamaan lisää öljyä ja käyttää palveluita palvelukeskuksia useammin kuin on todellisuudessa tarpeen.
Kun moottorin rakenne paranee, myös matka, jonka auto voi kulkea ilman öljynvaihtoa, kasvaa. Siksi, jotta voit päättää, milloin kannattaa kaataa uutta öljyä autoon, noudata käyttöohjeessa tai autonvalmistajan verkkosivuilla olevia tietoja. Joissakin Ajoneuvo ah, myös antureita on asennettu, jotka valvovat öljyn tilaa - ne ovat myös käteviä käyttää.
Kuinka valita oikea moottoriöljy
Jotta ei erehtyisi viskositeetin valinnassa, öljyä valittaessa on otettava huomioon, millainen sää ja mihin olosuhteisiin se on tarkoitettu. Jotkut öljyt on suunniteltu toimimaan kylmissä tai päinvastoin kuumissa olosuhteissa, ja jotkut ovat hyviä kaikissa sääolosuhteissa. Öljyt jaetaan myös synteettisiin, mineraaliöljyihin ja sekoitettuihin. Jälkimmäiset koostuvat mineraali- ja synteettisten komponenttien seoksesta. Suurin osa kalliit öljyt- synteettiset ja halvin - mineraali, koska niiden tuotanto on halvempaa. Synteettisistä öljyistä on tulossa yhä suositumpia, koska ne kestävät pidempään ja niiden viskositeetti pysyy samana laajalla lämpötila-alueella. Synteettistä moottoriöljyä ostettaessa on tärkeää tarkistaa, kestääkö suodatin yhtä kauan kuin öljy.
Moottoriöljyn viskositeetissa tapahtuu lämpötilan muutoksesta johtuva muutos erilaisia öljyjä eri tavalla, ja tämä riippuvuus ilmaistaan viskositeettiindeksillä, joka yleensä ilmoitetaan pakkauksessa. Indeksi on yhtä suuri kuin nolla - öljyille, joiden viskositeetti riippuu eniten lämpötilasta. Mitä vähemmän viskositeetti riippuu lämpötilasta, sitä parempi, joten autoilijat suosivat öljyjä korkea indeksi viskositeetti, erityisesti kylmässä ilmastossa, jossa kuuman moottorin ja kylmän ilman välinen lämpötilaero on erittäin suuri. Päällä Tämä hetki viskositeetti-indeksi synteettiset öljyt korkeampi kuin mineraali. Sekoitettuja öljyjä ovat keskellä.
Öljyn viskositeetin pitämiseksi muuttumattomana pidempään eli viskositeettiindeksin lisäämiseksi öljyyn lisätään usein erilaisia lisäaineita. Usein nämä lisäaineet palavat ennen suositeltua öljynvaihtopäivää, mikä tarkoittaa, että öljystä tulee vähemmän käyttökelpoinen. Näillä lisäaineilla varustettuja öljyjä käyttävät kuljettajat joutuvat joko tarkistamaan säännöllisesti, onko näiden lisäaineiden pitoisuus öljyssä riittävä, tai vaihtamaan öljyä usein tai tyytyä huonolaatuiseen öljyyn. Eli öljy, jolla on korkea viskositeettiindeksi, ei ole vain kallista, vaan vaatii myös jatkuvaa seurantaa.
Öljyt muihin ajoneuvoihin ja mekanismeihin
Öljyn viskositeettivaatimukset muille ajoneuvoille ovat usein samat kuin autojen öljyt mutta joskus ne ovat erilaisia. Esimerkiksi polkupyörän ketjussa käytettävälle öljylle vaatimukset ovat erilaiset. Polkupyörän omistajien on yleensä valittava ohuen öljyn välillä, joka on helppo levittää ketjuun, kuten aerosolisuihke, tai paksua, joka tarttuu hyvin ja kestää ketjussa. Viskoosi öljy vähentää tehokkaasti kitkaa, eikä se huuhtoudu pois ketjusta sateessa, vaan likaantuu nopeasti, kun avoimeen ketjuun pääsee pölyä, kuivaa ruohoa ja muuta likaa. Ohuella öljyllä ei näitä ongelmia ole, mutta sitä on käytettävä usein uudelleen, ja välinpitämättömät tai kokemattomat pyöräilijät eivät joskus tiedä tätä ja pilaavat ketjun ja vaihteet.
Viskositeettimittaus
Viskositeetin mittaamiseen käytetään laitteita, joita kutsutaan reometreiksi tai viskosimetriksi. Ensiksi mainittuja käytetään nesteisiin, joiden viskositeetti vaihtelee ympäristöolosuhteiden mukaan, kun taas jälkimmäisiä käytetään minkä tahansa nesteen kanssa. Jotkut reometrit ovat sylinteri, joka pyörii toisen sylinterin sisällä. Ne mittaavat voimaa, jolla neste pyörii ulkosylinterissä sisäinen sylinteri. Muissa reometreissä neste kaadetaan lautaselle, siihen asetetaan sylinteri ja mitataan voima, jolla neste vaikuttaa sylinteriin. On olemassa muun tyyppisiä reometrejä, mutta niiden toimintaperiaate on samanlainen - ne mittaavat voimaa, jolla neste vaikuttaa tämän laitteen liikkuvaan elementtiin.
Viskosimetrit mittaavat sisällä liikkuvan nesteen vastuksen mittauslaite. Tätä varten neste työnnetään ohuen putken (kapillaarin) läpi ja mitataan nesteen vastus liikkeelle putken läpi. Tämä vastus voidaan löytää mittaamalla aika, joka kuluu nesteen liikkumiseen tietyn matkan putkessa. Aika muunnetaan viskositeetiksi kunkin laitteen dokumentaatiossa olevien laskelmien tai taulukoiden avulla.
Käytä kätevää muuntajaa kinemaattisen viskositeetin muuntamiseen dynaamiseksi verkossa. Koska kinemaattisen ja dynaamisen viskositeetin suhde riippuu tiheydestä, se on ilmoitettava myös alla olevissa laskimissa laskettaessa.
Tiheys ja viskositeetti on ilmoitettava samassa lämpötilassa.
Jos asetat tiheyden lämpötilaan, joka poikkeaa viskositeettilämpötilasta, syntyy virhe, jonka aste riippuu lämpötilan vaikutuksesta tietyn aineen tiheyden muutokseen.
Kinemaattinen dynaamiseen viskositeetin muunnoslaskin
Muuntimen avulla voit muuntaa viskositeetin mitan mukaan sentistokeina [cSt] senttipoiseen [cP]. Huomaa, että määrien numeeriset arvot mitoineen [mm2/s] ja [cSt] kinemaattiselle viskositeetille ja [cP] ja [mPa*s] dynaamisille ne ovat samanarvoisia keskenään eivätkä vaadi lisäkäännöstä. Käytä muita mittoja varten alla olevia taulukoita.
Kinemaattisen viskositeetin määrittämiseksi viskosimetri valitaan siten, että öljytuotteen virtausaika on vähintään 200 s. Sitten se pestään perusteellisesti ja kuivataan. Näyte testattavasta tuotteesta suodatetaan läpi paperisuodatin. Viskoosit tuotteet kuumennetaan 50–100°C:een ennen suodatusta. Veden läsnä ollessa tuotteessa se kuivataan natriumsulfaatilla tai karkeakiteisellä pöytäsuolalla, minkä jälkeen se suodatetaan. Tarvittava lämpötila asetetaan termostaattilaitteessa. Valitun lämpötilan ylläpidon tarkkuus on erittäin tärkeää, joten termostaattilämpömittari on asennettava siten, että sen säiliö on suunnilleen viskosimetrin kapillaarin keskikohdan tasolla, kun koko asteiko upotetaan samanaikaisesti. Muussa tapauksessa ulkonevan elohopeapylvään korjaus otetaan käyttöön seuraavan kaavan mukaan:
^T = Bh(T1 – T2)
- B - lämpölaajenemiskerroin työnestettä lämpömittari:
- elohopealämpömittarille - 0,00016
- alkoholille - 0,001
- h on lämpömittarin käyttönesteen ulkonevan pylvään korkeus lämpömittarin asteikon jakoina
- T1- asetettu lämpötila termostaatissa, °C
- T2 on ympäröivän ilman lämpötila lähellä ulkonevan kolonnin keskikohtaa, °C.
Vanhenemisajan määritys toistetaan useita kertoja. GOST 33-82:n mukaisesti mittausten lukumäärä asetetaan vanhenemisajan mukaan: viisi mittausta - vanhenemisajalla 200 - 300 s; neljä 300 - 600 s ja kolme yli 600 s vanhentumisajoille. Lukemia otettaessa on tarpeen seurata lämpötilan pysyvyyttä ja ilmakuplien puuttumista.
Viskositeetin laskemiseksi määritetään virtausajan aritmeettinen keskiarvo. Tässä tapauksessa huomioidaan vain ne lukemat, jotka eroavat enintään ± 0,3 % tarkkuudella ja ± 0,5 % tarkkuudella. tekniset mitat aritmeettisesta keskiarvosta.
Nesteiden viskositeetti
Dynaaminen viskositeetti, tai dynaamisen viskositeetin kerroin ƞ (Newtonin), määritetään kaavalla:
η = r / (dv/dr),
missä r on viskoosi vastusvoima (pinta-alayksikköä kohti) kahden vierekkäisen nestekerroksen välillä, jotka on suunnattu niiden pintaa pitkin, ja dv/dr on niiden gradientti suhteellinen nopeus otettu suunnassa, joka on kohtisuorassa liikesuuntaan nähden. Dynaamisen viskositeetin yksikkö on ML -1 T -1, sen yksikkö CGS-järjestelmässä on poise (pz) \u003d 1g / cm * s \u003d 1dyn * s / cm 2 \u003d 100 senttipoise (cps)
Kinemaattinen viskositeetti määräytyy dynaamisen viskositeetin ƞ suhteesta nesteen tiheyteen p. Kinemaattisen viskositeetin mitta on L 2 T -1, sen yksikkö CGS-järjestelmässä on stokes (st) \u003d 1 cm 2 / sek \u003d 100 sentistoke (cst).
Juoksevuus φ on dynaamisen viskositeetin käänteisluku. Jälkimmäinen nesteille laskee lämpötilan laskiessa suunnilleen lain φ \u003d A + B / T mukaan, missä A ja B ovat tunnusomaisia vakioita ja T tarkoittaa absoluuttista lämpötilaa. A:n ja B:n arvot suurelle määrälle nesteitä antoi Barrer.
Veden viskositeettitaulukko
Binghamin ja Jacksonin tiedot, sovitettu kansalliseen standardiin Yhdysvalloissa ja Isossa-Britanniassa 1.7.1953, ƞ 20 0 С=1,0019 senttipoisea.
|
Lämpötila, 0 С |
Lämpötila, 0 С |
||
Taulukko eri nesteiden viskositeetti Ƞ, cps
|
Nestemäinen |
|||||||||
|
Bromibentseeni |
|||||||||
|
Muurahaishappo |
|||||||||
|
Rikkihappo |
|||||||||
|
Etikkahappo |
|||||||||
|
Risiiniöljy |
|||||||||
|
Provence öljy |
|||||||||
|
hiilidisulfidi |
|||||||||
|
Metyylialkoholi |
|||||||||
|
Etanoli |
|||||||||
|
Hiilihappo (neste) |
|||||||||
|
Hiilitetrakloridi |
|||||||||
|
Kloroformi |
|||||||||
|
etyyliasetaatti |
|||||||||
|
Etyyliformiaatti |
|||||||||
|
Etyylieetteri |
Joidenkin vesiliuosten suhteellinen viskositeetti (taulukko)
Liuoskonsentraation oletetaan olevan normaali, joka sisältää yhden gramman ekvivalenttia liukenevaa ainetta litrassa. Viskositeetti on annettu suhteessa veden viskositeettiin samassa lämpötilassa.
|
Aine |
Lämpötila, °C |
Suhteellinen viskositeetti |
Aine |
Lämpötila, °C |
Suhteellinen viskositeetti |
|
Kalsiumkloridi |
|||||
|
Ammoniumkloridi |
Rikkihappo |
||||
|
kaliumjodidi |
suolahappo |
||||
|
kaliumkloridi |
natriumhydroksidia |
Taulukko glyseriinin vesiliuosten viskositeetti
|
Ominaispaino 25°/25°С |
Painoprosentti glyseriini |
|||
Nesteiden viskositeetti korkeissa paineissa Bridgmanin mukaan
Taulukko veden suhteellinen viskositeetti klo korkeat paineet
|
Paine kgf / cm 3 |
||||
Suhteellinen viskositeettitaulukko erilaisia nesteitä korkeissa paineissa
Ƞ=1 lämpötilassa 30 °С ja paineessa 1 kgf/cm 2
|
Nestemäinen |
Lämpötila, ° С |
Paine kgf / cm2 |
|||
|
hiilidisulfidi |
|||||
|
Metyylialkoholi |
|||||
|
Etanoli |
|||||
|
Etyylieetteri |
|||||
Kiinteiden aineiden viskositeetti (PV)
Viskositeettitaulukko kaasuille ja höyryille
Dynaaminen kaasujen viskositeetti yleensä ilmaistaan mikropoiseina (mpus). Kineettisen teorian mukaan kaasujen viskositeetin ei pitäisi riippua paineesta ja muuttua suhteessa absoluuttisen lämpötilan neliöjuureen. Ensimmäinen johtopäätös osoittautuu yleisesti ottaen oikeaksi, lukuun ottamatta erittäin alhaisia ja erittäin korkeita paineita; Toinen johtopäätös vaatii joitain korjauksia. Muuttaaksesi ƞ absoluuttisesta lämpötilasta T, käytetään useimmiten kaavaa:
|
kaasua tai höyryä |
Sutherlandin vakio, C |
||||||||
|
Typpioksidi |
|||||||||
|
Happi |
|||||||||
|
vesihöyry |
|||||||||
|
Rikkidioksidi |
|||||||||
|
Etanoli |
|||||||||
|
Hiilidioksidi |
|||||||||
|
Hiilimonoksidi |
|||||||||
|
Kloroformi |
|||||||||
Taulukko joidenkin kaasujen viskositeetti korkeissa paineissa (mcpz)
|
Lämpötila, 0 С |
Paine ilmakehässä |
|||||
|
Hiilidioksidi |
||||||
