Lepkość kinematyczna i dynamiczna olejów

Lepkość (lepkość). Lepkość to tarcie wewnętrzne lub opór przepływu płynu. Lepkość oleju, po pierwsze, jest wskaźnikiem jego właściwości smarnych, ponieważ jakość smarowania, rozprowadzenie oleju na powierzchniach ciernych, a tym samym zużycie części, zależą od lepkości oleju. Po drugie, straty energii podczas pracy silnika i innych jednostek zależą od lepkości. Lepkość jest główną cechą oleju, której wartość jest częściowo wykorzystywana do wyboru oleju do zastosowania w konkretnym przypadku.

Lepkość oleju zależy od składu chemicznego i struktury związków tworzących olej i jest cechą charakterystyczną oleju jako substancji. Ponadto lepkość oleju zależy również od czynników zewnętrznych - temperatury, ciśnienia (obciążenia) i szybkości ścinania, dlatego obok wartości liczbowej lepkości zawsze należy podać warunki określenia lepkości.

Warunki pracy silnika determinują dwa główne czynniki wpływające na wyznaczenie lepkości – temperaturę i szybkość ścinania.

Lepkość olejów określa się w temperaturach i szybkościach ścinania zbliżonych do rzeczywistych podczas eksploatacji. Jeżeli olej ma pracować w niskiej temperaturze (nawet przez krótki czas), to w tej samej temperaturze należy również określić jego właściwości lepkościowe. Na przykład wszystkie oleje samochodowe przeznaczone do użytku zimowego muszą mieć niskie oceny temperaturowe.

Lepkość oleju określa się za pomocą dwóch głównych rodzajów wiskozymetrów (lepkościomierze):

• lepkościomierze przepływowe, w którym lepkość kinematyczną mierzy się prędkością swobodnego przepływu (czasem wypływu). W tym celu stosuje się wiskozymetr kapilarny lub naczynia z kalibrowanym otworem na dnie - Wiskozymetry Englera, Saybolt, Redwood. Obecnie do standardowych oznaczeń używa się lepkościomierza szklanego kapilarnego; charakteryzuje się prostotą i dokładnością definicji. Szybkość ścinania w takim wiskozymetrze jest pomijalna.
• wiskozymetry rotacyjne(wiskozymetry rotacyjne), w którym lepkość dynamiczna jest określona przez moment obrotowy przy danej prędkości wirnika lub przez prędkość wirnika przy danym momencie obrotowym.

Lepkość charakteryzuje się dwoma wskaźnikami - kinematyczny (lepkość kinematyczna) oraz lepkość dynamiczna. Jednostki lepkości dynamicznej: P - równowaga (P-pozycja) lub centypuazсР (сР = mPa-s). Lepkość dynamiczna jest zwykle określana za pomocą wiskozymetru rotacyjnego. Lepkość kinematyczna, n to stosunek lepkości dynamicznej do gęstości (h/r). Jednostki lepkości kinematycznej — zapas (św— Zbiory) lub centystokes (cSt - centystoke, I cSt \u003d 1 mm 2 / s). Wartości liczbowe lepkości kinematycznej i dynamicznej różnią się nieco w zależności od gęstości olejów. Dla olejów parafinowych lepkość kinematyczna w temperaturze 20-100°C jest większa od lepkości dynamicznej o około 15-23%, a dla olejów naftenowych różnica ta wynosi 8-15%.

Lepkość kinematyczna charakteryzuje płynność olejów w normalnych i wysokich temperaturach. Metody określania tej lepkości są stosunkowo proste i dokładne. Wiskozymetr kapilarny szklany, który mierzy czas przepływu oleju w ustalonej temperaturze, jest obecnie uważany za przyrząd standardowy. Standardowe temperatury to 40 i 100°C.

Lepkość względna oznaczono na lepkościomierzach Saybolta, Redwooda i Englera. Są to naczynia z kalibrowanym otworem w dnie, przez który wypływa dokładnie określona ilość oleju. Podczas pomiaru czasu przepływu należy utrzymywać określoną temperaturę oleju w wiskozymetrze z wymaganą dokładnością. Lepkość uniwersalna Saybolta, określona zgodnie z normą ASTM D 88, wyraża się jako Saybolt Universal Seconds SUS(Saybolt Universal Seconds). Ta uproszczona metoda wyznaczania lepkości kinematycznej jest szerzej stosowana w USA. W Europie częściej używany Sekundy Redwooda(Jednostki sekwoi - jednostki sekwoi) oraz Stopnie Englera (E°, jednostki Englera). Stopień Englera to liczba, która pokazuje, ile razy lepkość oleju przekracza lepkość wody w temperaturze 20 ° C, dlatego wiskozymetr Englera musi być używany do pomiaru czasu wypłynięcia wody w temperaturze 20 ° C.

Lepkość dynamiczna zwykle określa się za pomocą lepkościomierzy rotacyjnych. Różne konstrukcje lepkościomierzy symulują rzeczywiste warunki oleju. Zwykle wyróżnia się ekstremalne wartości temperatury i szybkości ścinania. Główne metody określania lepkości olejów silnikowych zawiera specyfikacja SAE J300 APR97. Niniejsza specyfikacja określa klasy lepkości SAE dla olejów silnikowych i określa sposób pomiaru niezbędnych parametrów lepkości. Standardowe metody wyznaczania lepkości dynamicznej można podzielić na dwie grupy – lepkość niskotemperaturową i lepkość wysokotemperaturową, wyznaczane w warunkach zbliżonych do rzeczywistych warunków pracy silnika.

Charakterystyka lepkości niskotemperaturowej :

• do uruchamiania zimnego silnika (maksymalna lepkość rozruchowa w niskich temperaturach), zdeterminowany za pomocą symulator zimnego rozruchu CCS (Symulator zimnego rozruchu)(ASTM D 5293);
• maksymalna lepkość w niskich temperaturach, dostarczanie pompowalność oleju w silniku (maksymalne pompowanie w niskiej temperaturze), zdeterminowany za pomocą mini wiskozymetr rotacyjny MRV (Mini-obrotowy wiskozymetr) zgodnie z metodą ASTM D 4684;
• jako dodatkową informację o lepkości niskotemperaturowej można określić graniczna (ograniczająca) temperatura pompowania zgodnie z ASTM 3829 (graniczna temperatura pompowania) i lepkość w niskiej temperaturze i niskim ścinaniu(niska temperatura, lepkość przy małej szybkości ścinania), tak zwana skłonność do żelowania lub wskaźnik żelowania (wskaźnik żelowania). Oznaczono na wiskozymetrze skaningowym Brookfielda zgodnie z ASTM D 51: (Skanowanie metodą Brookfielda);
• filtrowalność (filtrowalność) oleje silnikowe w niskich temperaturach mają tendencję do tworzenia twardych parafin lub innych niejednorodności, co prowadzi do zatykania filtra oleju. Obecność wody w zimnym oleju może mieć pewien wpływ na filtrowalność. Filtrowalność oleju silnikowego jest określana zgodnie z General Motors GM 9099P „Engine Oil Filterability Test” (Test filtrowalności oleju silnikowego – EOFT) i jest szacowany jako zmniejszenie przepływu w %.

Charakterystyka lepkości wysokotemperaturowej:

• Lepkość kinematyczna, oznaczane na szklanym wiskozymetrze kapilarnym w 100°C i przy małej szybkości ścinania (ASTM D 445).
• Lepkość przy wysokim ścinaniu w wysokiej temperaturze HTHS oznaczano w temperaturze 150°C i szybkości ścinania 10 6 s -1 Oznaczono: w Ameryce - stosując symulator łożyska stożkowego TBS (symulator łożyska stożkowego)(Ryc. 2.36) zgodnie z metodą ASTM D 4683, aw Europie - dalej Wiskozymetr Ravenfielda lub rura stożkowa TVR, podobny projekt (lepkościomierz Ravenfielda, wiskozymetr stożkowy), zgodnie z CEC L-36-A-90 lub ASTM D 4741;
• Stabilność ścinania(stabilność na ścinanie) to zdolność oleju do utrzymania stabilnej lepkości pod wpływem długotrwałego działania silnego ścinania. Określone przez: w Europie przez Pompa wtryskowa Bosch (wtryskiwacz Bosch), przez który olej podgrzany do 100°C przepuszcza się 30 razy i mierzy się spadek lepkości (CEC L-14-A-88), w Ameryce - także (ASTM D 6278) lub w stołowym silniku benzynowym CRC L-38 po 10 godzin pracy (ASTM D 5119).

Rozważmy niektóre cechy metod określania lepkości. Wiskozymetr Brookfielda jest przyrządem do określania lepkości w niskich temperaturach przy niskiej szybkości ścinania. Wyposażony jest w zestaw wirników o różnych rozmiarach i kształtach. Prędkość można zmieniać skokowo w szerokim zakresie. Podczas zmiany prędkość jest utrzymywana na stałym poziomie. Moment obrotowy jest miarą pozornej lepkości. Odległość między stojanem a wirnikiem jest stosunkowo duża, dlatego przyjmuje się, że prędkość ścinania jest niewielka, a ścianki naczynia wiskozymetru nie wpływają na lepkość, która w tym przypadku jest obliczana na podstawie siły tarcia wewnętrznego oleju i jest nazywany Lepkość Brookfielda(w Pasie) lub lepkość pozorna. Metoda ta określa lepkość pozorną samochodowych olejów przekładniowych w niskich temperaturach (wg ASTM D 2983, SAEJ 306, DIN 51398).

Lepkość rozruchowa w niskich temperaturach jest wskaźnikiem zdolności oleju do płynięcia i smarowania jednostek ciernych w zimnym silniku. Określa się za pomocą Symulator zimnego rozruchu CCS (Cold Cranking Simulator).(DIN 51 377, ASTM D 2602). Symulator CCS jest wiskozymetrem obrotowym z niewielką odległością między ukształtowanym (niecylindrycznym) wirnikiem a sąsiednim stojanem. W ten sposób symulowane są luzy w łożyskach silnika. Specjalny silnik utrzymuje stały moment obrotowy w danych temperaturach, a prędkość obrotowa jest miarą lepkości. Wiskozymetr jest kalibrowany przy użyciu oleju wzorcowego. Służy do określania lepkość rozruchowa w centypauzach (cP) w różnych ustawionych temperaturach, odpowiadających zamierzonej klasie lepkości SAE dla oleju silnikowego (-5° dla SAE 25W; -10° dla SAE 20W; -15° dla SAE 15W; -20° dla SAE 10W; - 25° dla SAE 5W i -30°C dla SAE 0W).

Lepkość pompowania (lepkość pompowania) jest miarą zdolności oleju do płynięcia i wytworzenia niezbędnego ciśnienia w układzie smarowania w początkowej fazie zimnego silnika. Lepkość pompowania mierzy się w centypuazach (cP = mPa·s) i określa zgodnie z ASTM D 4684 na minilepkościomierzu obrotowym MRV. Ten wskaźnik jest ważny w przypadku olejów, które mogą żelować po powolnym schłodzeniu. Najczęściej taką właściwość mają mineralne oleje silnikowe na każdą pogodę (SAE 5W-30, SAE 10W-30 i SAE 10W-40). Test określa albo naprężenie ścinające wymagane do rozbicia galaretki, albo lepkość przy braku naprężenia ścinającego. Lepkość pompowania określana jest w różnych temperaturach zadanych (od -15°C dla SAE 25W do -40°C dla SAE 0W). Pompowanie jest przewidziane tylko dla olejów o lepkości nie większej niż 60 000 mPa·s. Najniższa temperatura, w której można pompować olej, nazywana jest dolną temperaturą pompowania, jej wartość jest zbliżona do najniższej temperatury roboczej.

Zależność temperaturowa lepkości w niskiej temperaturze i naprężenia ścinającego (niska temperatura, mała szybkość ścinania, zależna od lepkości/temperatury określono zgodnie z ASTM D 5133 at wspomagany wiskozymetr skanujący Brookfield (Skanowanie metodą Brookfielda). Wskaźnik ten jest niezbędny do oceny zdolności przedostawania się oleju do układu smarowania i jednostek ciernych w zimnym silniku po długim przebywaniu w niskich temperaturach. Przed pomiarem olej musi przejść określony cykl chłodzenia, tak jak w przypadku oznaczania temperatura równowagi krzepnięcie (stabilna temperatura płynięcia). Takie badanie zajmuje dużo czasu i jest wykorzystywane głównie przy opracowywaniu nowych receptur olejów.

Wprowadzono klasę filtrowalności oleju GM P9099 w kategoriach SH, SJ i ILSAC GF-1, GF-2 dla olejów SAE 5W-30 i SAE 10W-30. Metoda ta została opracowana przez firmę General Motors i jest przez nią stosowana od 1980 roku. Symuluje ona zatykanie filtra oleju przez osad powstający w obecności wody i kondensatu z gazów przedmuchowych podczas krótkotrwałej pracy po długim postoju. Ocenę przeprowadza się poprzez względne zmniejszenie natężenia przepływu przez filtr podczas sekwencyjnego badania oleju i mieszaniny olej-woda. Mieszaninę przygotowuje się przez powolne mieszanie przez 30 sekund w zamkniętym mieszalniku 49,7 g oleju, 0,3 g dejonizowanej wody i suchy lód. Po wymieszaniu mieszaninę w otwartym naczyniu trzyma się w piecu w temperaturze 70°C przez 30 minut. Następnie schładza się do 20 - 24 ° C i utrzymuje w tej temperaturze przez 48 - 50 h. Spadek natężenia przepływu nie powinien przekraczać 50%.

Odporność na ścinanie to zdolność oleju do utrzymania stałej lepkości, gdy jest on poddawany działaniu silnego ścinania podczas eksploatacji. Przy szybkim ślizganiu się powierzchni ciernych uzyskuje się duże natężenie przepływu oleju w wąskich szczelinach i objawia się odkształcenie przy dużym ścinaniu, które powoduje zniszczenie cząsteczek polimeru (zagęszczaczy) tworzących olej. Odporność na ścinanie jest ważnym wskaźnikiem dla olejów stosowanych we współczesnych szybkich, wysokoobciążonych silnikach o dużej mocy i małych rozmiarach. O zdolności oleju do utrzymania stałej lepkości decyduje czas, w którym lepkość zmienia się do określonej wartości. Czasami używany jest wskaźnik wskaźnik stabilności do przesunięcia SSI (wskaźnik odporności na ścinanie). Określa się go stosunkiem utraty lepkości efektu zagęszczającego zagęszczacza polimerowego, wyrażonego w %. SSI określa się różnymi metodami: w Europie stosowany jest pompowtryskiwacz Diesla zaprojektowany przez firmę Bosch (wtryskiwacz Bosch)(CEC L-14-A-88). W Ameryce wskaźnik ten określa się dwiema metodami - jak w Evpone (ASTM D 6278) lub w silniku benzynowym CRC L-bench; po 10 godzinach pracy (ASTM D 5119).

Przy stosunkowo niewielkim odkształceniu ścinającym cząsteczki polimeru tylko się rozkręcają, a po usunięciu naprężeń z czasem mogą przywrócić swoją konfigurację i lepkość. Taki redukcja lepkości nazywa tymczasowy (tymczasowa utrata lepkości - TVL) i jest czasami obserwowany podczas określania lepkości HTHS na wiskozymetrze rotacyjnym - symulatorze łożyska stożkowego.

Lepkość a ciśnienie

Wraz ze wzrostem ciśnienia zmniejsza się objętość i zwiększa się wzajemne przyciąganie cząsteczek, wzrastają opory przepływu, wzrasta lepkość oleju. Wraz ze wzrostem temperatury zachodzi proces odwrotny i lepkość oleju maleje.

W niskiej temperaturze i wysokim ciśnieniu zmienia się lepkość oleju w siatce koła zębate, może wzrosnąć tak bardzo, że olej stanie się twardą plastyczną masą. Zjawisko to ma pewien pozytywny efekt, ponieważ olej w stanie plastycznym nie wypływa ze szczeliny współpracujących powierzchni i zmniejsza wpływ obciążeń udarowych na części.

Charakterystyka lepkościowo-temperaturowa

Wraz ze wzrostem temperatury lepkość oleju maleje. Charakter zmiany lepkości wyraża parabola. Taka zależność jest niewygodna dla ekstrapolacji do obliczeń lepkości. Krzywa zależności lepkości od temperatury jest zatem zbudowana we współrzędnych półlogarytmicznych, w których zależność ta nabiera charakteru niemal bezpośredniego.

Wskaźnik lepkości VI (wskaźnik lepkości) — jest to empiryczny, bezwymiarowy wskaźnik do oceny zależności lepkości oleju od temperatury. Im wyższa wartość liczbowa wskaźnika lepkości, tym mniejsza zależność lepkości oleju od temperatury i mniejsze nachylenie krzywej.

Olej o wyższym wskaźniku lepkości ma lepszą płynność w niskich temperaturach (zimny rozruch) i wyższą lepkość w temperaturze pracy silnika. Wysoki wskaźnik lepkości wymagany jest dla olejów wielosezonowych oraz niektórych olejów (płynów) hydraulicznych. Wskaźnik lepkości określa się (zgodnie z normą ASTM D 2270, DIN ISO 2909) przy użyciu dwóch olejów wzorcowych. Lepkość jednego z nich silnie zależy od temperatury (przyjmuje się, że wskaźnik lepkości wynosi zero, VI=0), a lepkość drugiego w niewielkim stopniu zależy od temperatury (przyjmuje się, że wskaźnik lepkości wynosi 100 jednostek, VI=100). w temperaturze 100°C, lepkość obu olejów wzorcowych i badanego powinna być taka sama. Skalę wskaźnika lepkości uzyskuje się dzieląc różnicę lepkości olejów wzorcowych w temperaturze 40°C na 100 równych części. Wskaźnik lepkości badanego oleju znajduje się na skali po określeniu jego lepkości w temperaturze 40 ° C, a jeśli wskaźnik lepkości przekracza 100, jest określany na podstawie obliczeń.

Wskaźnik lepkości w dużym stopniu zależy od struktury molekularnej związków wchodzących w skład mineralnych olejów bazowych. Najwyższy wskaźnik lepkości występuje w bazowych olejach parafinowych (około 100), w olejach naftenowych jest znacznie niższy (30 - 60), w olejki aromatyczne – nawet poniżej zera. Podczas rafinacji olejów ich wskaźnik lepkości z reguły wzrasta, co wynika głównie z usuwania związków aromatycznych z oleju. Oleje hydrokrakingowe mają wysoki wskaźnik lepkości. Hydrokraking jest jedną z głównych metod otrzymywania olejów o wysokim wskaźniku lepkości. Syntetyczne oleje bazowe mają wysoki wskaźnik lepkości: dla polialfaolefin - do 130, dla glikoli polietylenowych - do 150, dla poliestrów - około 150. Wskaźnik lepkości olejów można zwiększyć, wprowadzając specjalne dodatki - zagęszczacze polimerowe.

Wybór oleju silnikowego to poważne zadanie dla każdego kierowcy. A głównym parametrem, według którego należy dokonać wyboru, jest lepkość oleju. Lepkość oleju charakteryzuje stopień gęstości płynu silnikowego i jego zdolność do zachowania swoich właściwości podczas zmian temperatury.

Spróbujmy dowiedzieć się, w jakich jednostkach należy mierzyć lepkość, jakie funkcje pełni i dlaczego odgrywa ogromną rolę w działaniu całego układu napędowego.

Działanie silnika spalinowego polega na ciągłej interakcji jego elementów konstrukcyjnych. Wyobraź sobie przez chwilę, że silnik pracuje na sucho. Co się z nim stanie? Po pierwsze, siła tarcia zwiększy temperaturę wewnątrz urządzenia. Po drugie, nastąpi deformacja i zużycie części. I wreszcie wszystko to doprowadzi do całkowitego zatrzymania silnika spalinowego i niemożności jego dalszego użytkowania. Odpowiednio dobrany olej silnikowy spełnia następujące funkcje:

• chroni silnik przed przegrzaniem
• zapobiega szybkiemu zużyciu mechanizmów,
• zapobiega powstawaniu korozji,
• usuwa osady węglowe, sadzę i produkty spalania paliwa poza układem silnika,
• pomaga zwiększyć zasoby jednostki napędowej.

Tak więc normalne funkcjonowanie działu motorycznego bez smaru jest niemożliwe.

Ważny! Konieczne jest jedynie napełnienie silnika pojazdu olejem, którego lepkość spełnia wymagania producentów samochodów. W takim przypadku wydajność będzie maksymalna, a zużycie jednostek roboczych będzie minimalne. Nie warto ufać opiniom doradców handlowych, znajomych i specjalistów od serwisów samochodowych, jeśli nie zgadzają się oni z instrukcją obsługi samochodu. W końcu tylko producent może wiedzieć na pewno, co warto zatankować silnik.

Wskaźnik lepkości oleju

Pojęcie lepkości olejów odnosi się do zdolności cieczy do zachowania lepkości. Określa się go za pomocą wskaźnika lepkości. Wskaźnik lepkości oleju to wartość, która pokazuje stopień lepkości oleistego płynu przy zmianach temperatury. Smary o wysokim stopniu lepkości mają następujące właściwości:

• podczas uruchamiania zimnego silnika film ochronny ma dużą płynność, co zapewnia szybkie i równomierne rozprowadzenie smaru na całej powierzchni roboczej;
• nagrzewanie silnika powoduje wzrost lepkości filmu. Właściwość ta pozwala na utrzymanie filmu ochronnego na powierzchniach ruchomych części.

Tych. oleje o wysokim wskaźniku lepkości łatwo dostosowują się do przeciążenia termicznego, natomiast niski wskaźnik lepkości oleju silnikowego wskazuje na mniejszą zdolność. Takie substancje mają bardziej płynny stan i tworzą cienką warstwę ochronną na częściach. W warunkach ujemnych temperatur płyn silnikowy o niskim wskaźniku lepkości utrudni uruchomienie jednostki napędowej, aw warunkach wysokiej temperatury nie będzie w stanie zapobiec dużej sile tarcia.

Obliczenie wskaźnika lepkości przeprowadza się zgodnie z GOST 25371-82. Możesz to obliczyć za pomocą usług online w Internecie.

Lepkość kinematyczna i dynamiczna

Stopień plastyczności materiału silnika określają dwa wskaźniki - lepkość kinematyczna i dynamiczna.

Olej silnikowy

Lepkość kinematyczna oleju jest wskaźnikiem odzwierciedlającym jego płynność w temperaturze normalnej (+40 stopni Celsjusza) i wysokiej (+100 stopni Celsjusza). Technika pomiaru tej wartości opiera się na wykorzystaniu wiskozymetru kapilarnego. Przyrząd mierzy czas potrzebny do wypłynięcia oleju w danej temperaturze. Lepkość kinematyczną mierzy się w mm2/s.

Lepkość dynamiczna oleju jest również obliczana empirycznie. Przedstawia on siłę oporu oleistej cieczy, która powstaje podczas ruchu dwóch warstw oleju, oddalonych od siebie o 1 centymetr i poruszających się z prędkością 1 cm/s. Jednostkami tej wartości są Pascale sekundy.

Oznaczanie lepkości oleju musi odbywać się w różnych warunkach temperaturowych, ponieważ ciecz nie jest stabilna i zmienia swoje właściwości w niskich i wysokich temperaturach.

Tabela lepkości olejów silnikowych według temperatury została przedstawiona poniżej.

Rozszyfrowanie oznaczenia oleju silnikowego

Jak wspomniano wcześniej, lepkość jest głównym parametrem płynu ochronnego, który charakteryzuje jego zdolność do zapewnienia osiągów pojazdu w różnych warunkach klimatycznych.

Zgodnie z międzynarodowym systemem klasyfikacji SAE smary silnikowe mogą być trzech typów: zimowe, letnie i na każdą pogodę.

Olej przeznaczony do użytku zimowego oznaczany jest cyfrą i literą W, np. 5W, 10W, 15W. Pierwszy symbol oznaczenia wskazuje zakres ujemnych temperatur pracy. Litera W - od angielskiego słowa "Winter" - zima - informuje kupującego o możliwości stosowania smaru w trudnych warunkach niskich temperatur. Ma większą płynność niż letni odpowiednik, aby zapewnić łatwy rozruch w niskich temperaturach. Płynna powłoka natychmiast otacza zimne elementy i ułatwia ich przewijanie.

Granica ujemnych temperatur, w których olej zachowuje swoją sprawność wynosi: dla 0W - (-40) stopni Celsjusza, dla 5W - (-35) stopni, dla 10W - (-25) stopni, dla 15W - (-35) stopni stopni.

Letni płyn ma wysoką lepkość, dzięki czemu film mocniej „trzyma się” na elementach roboczych. W zbyt wysokich temperaturach olej taki rozprowadza się równomiernie po powierzchni roboczej części i chroni je przed dużym zużyciem. Taki olej jest oznaczony liczbami, na przykład 20,30,40 itd. Ta liczba charakteryzuje granicę wysokiej temperatury, w której ciecz zachowuje swoje właściwości.

Ważny! Co oznaczają te liczby? Liczby parametru letniego w żaden sposób nie wskazują maksymalnej temperatury, w której pojazd może pracować. Są warunkowe i nie mają nic wspólnego ze skalą stopni.

Olej o lepkości 30 działa normalnie w temperaturach otoczenia do +30 stopni Celsjusza, 40 - do +45 stopni, 50 - do +50 stopni.

Rozpoznanie oleju uniwersalnego jest proste: jego oznaczenie zawiera dwie cyfry i literę W między nimi, na przykład 5w30. Jego użycie implikuje wszelkie warunki klimatyczne, czy to surowe zimy, czy gorące lata. W obu przypadkach olej dostosuje się do zmian i utrzyma pracę całego układu silnika.

Nawiasem mówiąc, zakres klimatyczny oleju uniwersalnego jest określany po prostu. Na przykład dla 5W30 waha się od minus 35 do +30 stopni Celsjusza.

Oleje na każdą pogodę są łatwe w użyciu, dlatego są bardziej powszechne na półkach salonów samochodowych niż opcje letnie i zimowe.

Aby lepiej zorientować się, jaka lepkość oleju silnikowego jest odpowiednia w Twojej okolicy, poniżej znajduje się tabela przedstawiająca zakres temperatur roboczych dla każdego rodzaju smaru.

Średnie zakresy wydajności oleju

Po ustaleniu, co oznaczają liczby w lepkości oleju, przejdźmy do następnego standardu. Klasyfikacja oleju silnikowego według lepkości wpływa również na standard API. W zależności od typu silnika oznaczenie API zaczyna się na literę S lub C. S oznacza silniki benzynowe, C - diesel. Druga litera klasyfikacji wskazuje klasę jakości oleju silnikowego. A im dalej ta litera od początku alfabetu, tym lepsza jakość płynu ochronnego.

W przypadku benzynowych układów napędowych istnieją następujące oznaczenia:

• SC - rok przed 1964
• SD - rok produkcji od 1964 do 1968.
• SE - rok produkcji od 1969 do 1972.
• SF - rok produkcji od 1973 do 1988.
• SG - rok produkcji od 1989 do 1994.
• SH - rok produkcji od 1995 do 1996.
• SJ - rok wybicia od 1997 do 2000.
• SL - rok produkcji od 2001 do 2003.
• SM - rok produkcji po 2004.
• SN - samochody wyposażone w nowoczesny system oczyszczania spalin.

Dla oleju napędowego:

• CB - rok wybicia przed 1961.
• CC - rok produkcji przed 1983.
• CD - rok przed 1990 rokiem
• CE - rok produkcji do 1990, (silnik turbodoładowany).
• CF - rok produkcji od 1990, (silnik turbodoładowany).
• CG-4 - rok produkcji od 1994, (silnik turbodoładowany).
• CH-4 - rok produkcji od 1998
• CI-4 - nowoczesne samochody (silnik turbo).
• CI-4 plus - znacznie wyższa klasa.

To, co jest dobre dla jednego silnika, jest złe dla innego

Olej silnikowy

Wielu właścicieli samochodów jest przekonanych, że warto wybierać oleje o większej lepkości, ponieważ są one kluczem do długotrwałej pracy silnika. To poważne nieporozumienie. Tak, specjaliści wlewają olej o wysokim stopniu lepkości pod maski samochodów wyścigowych, aby osiągnąć maksymalne zasoby jednostki napędowej. Ale zwykłe samochody osobowe są wyposażone w inny system, który po prostu się zadławi, jeśli folia ochronna będzie zbyt gruba.

O tym, jaką lepkość oleju można stosować w silniku konkretnej maszyny, opisano w dowolnej instrukcji obsługi.

Rzeczywiście, przed rozpoczęciem masowej sprzedaży modeli, producenci samochodów przeprowadzili wiele testów, biorąc pod uwagę możliwe tryby jazdy i działanie narzędzia technicznego w różnych warunkach klimatycznych. Analizując zachowanie silnika i jego zdolność do utrzymania stabilnej pracy w określonych warunkach, inżynierowie ustalili dopuszczalne parametry smarowania silnika. Odchylenie od nich może spowodować spadek mocy układu napędowego, jego przegrzanie, wzrost zużycia paliwa i wiele więcej.

Olej silnikowy w silniku

Dlaczego klasa lepkości jest tak ważna w działaniu mechanizmów? Wyobraźmy sobie przez chwilę silnik od środka: między cylindrami a tłokiem jest szczelina, której wielkość powinna pozwolić na ewentualne rozprężanie się części pod wpływem wysokich temperatur. Jednak dla maksymalnej wydajności szczelina ta powinna mieć minimalną wartość, zapobiegając przedostawaniu się spalin powstających podczas spalania mieszanki paliwowej do układu silnika. Aby korpus tłoka nie nagrzewał się w wyniku kontaktu z cylindrami, stosuje się smar silnikowy.

Poziom lepkości oleju musi zapewniać wydajność każdego elementu układu napędowego. Producenci jednostek napędowych muszą osiągnąć optymalny stosunek minimalnego luzu między częściami trącymi a filmem olejowym, zapobiegając przedwczesnemu zużyciu elementów i zwiększając żywotność silnika. Zgadzam się, bezpieczniej jest ufać oficjalnym przedstawicielom marki samochodu, wiedząc, w jaki sposób uzyskano tę wiedzę, niż ufać „doświadczonym” kierowcom, którzy polegają na intuicji.

Co się dzieje po uruchomieniu silnika?

Jeśli twój „żelazny przyjaciel” stał całą noc na mrozie, to rano lepkość wlanego do niego oleju będzie kilkakrotnie wyższa niż obliczona wartość robocza. W związku z tym grubość folii ochronnej przekroczy szczeliny między elementami. W momencie uruchomienia zimnego silnika jego moc spada, a temperatura wewnątrz wzrasta. W ten sposób silnik się nagrzewa.

Ważny! Podczas rozgrzewki nie możesz dać mu zwiększonego obciążenia. Zbyt gęsta kompozycja smaru utrudni ruch głównych mechanizmów i doprowadzi do skrócenia żywotności pojazdu.

Lepkość oleju silnikowego w temperaturach roboczych

Po rozgrzaniu silnika włącza się układ chłodzenia. Jeden cykl pracy silnika wygląda następująco:

1. Naciśnięcie pedału gazu zwiększa prędkość obrotową silnika i zwiększa jego obciążenie, w wyniku czego zwiększa się siła tarcia części (ponieważ zbyt ściągająca ciecz nie zdążyła jeszcze dostać się do szczelin między częściami),
2. wzrasta temperatura oleju
3. zmniejsza się stopień jego lepkości (zwiększa się płynność),
4. zmniejsza się grubość warstwy oleju (przecieki w szczeliny między częściami),
5. siła tarcia jest zmniejszona
6. temperatura filmu olejowego jest obniżona (częściowo przez układ chłodzenia).

Zasada ta działa w każdym układzie napędowym.

Lepkość olejów silnikowych w temperaturze - 20 stopni

Zależność lepkości oleju od temperatury pracy jest oczywista. Tak jak oczywiste jest, że wysoki poziom ochrony silnika nie powinien być obniżany przez cały okres eksploatacji. Najmniejsze odchylenie od normy może doprowadzić do zniknięcia błony motorycznej, co z kolei negatywnie wpłynie na część „bezbronną”.

Każdy silnik spalinowy, chociaż ma podobną konstrukcję, ma unikalny zestaw właściwości konsumenckich: moc, wydajność, przyjazność dla środowiska i moment obrotowy. Różnice te tłumaczy się różnicą luzów silnika i temperatur roboczych.

Aby jak najdokładniej dobrać olej do pojazdu, opracowano międzynarodowe klasyfikacje płynów silnikowych.

Klasyfikacja zapewniona przez normę SAE informuje właścicieli samochodów o średnim zakresie temperatur pracy. Klasyfikacje API, ACEA itp. dają jaśniejszy obraz możliwości zastosowania smaru w niektórych pojazdach.

Konsekwencje napełniania olejem o podwyższonej lepkości

Są chwile, kiedy właściciele samochodów nie wiedzą, jak określić wymaganą lepkość oleju silnikowego do swojego samochodu i wypełnić tę zalecaną przez sprzedawców. Co się stanie, jeśli plastyczność jest wyższa niż wymagana?

Jeśli w dobrze rozgrzanym oleju silnikowym o wysokiej lepkości „rozpryskuje się”, nie ma zagrożenia dla silnika (przy normalnych prędkościach). W takim przypadku temperatura wewnątrz urządzenia po prostu wzrośnie, co doprowadzi do zmniejszenia lepkości smaru. Tych. sytuacja wróci do normy. Ale! Regularne powtarzanie tego schematu znacznie zmniejszy zasoby motoryczne.

Jeśli nagle „dasz gaz”, powodując wzrost prędkości, stopień lepkości cieczy nie będzie odpowiadał temperaturze. Spowoduje to przekroczenie maksymalnej dopuszczalnej temperatury w komorze silnika. Przegrzanie spowoduje wzrost siły tarcia i zmniejszenie odporności części na zużycie. Nawiasem mówiąc, sam olej również straci swoje właściwości w dość krótkim czasie.

Nie będziesz w stanie od razu stwierdzić, że lepkość oleju nie pasuje do pojazdu.

Pierwsze „objawy” pojawią się dopiero po 100-150 tysiącach kilometrów. A głównym wskaźnikiem będzie wzrost odstępów między częściami. Jednak nawet doświadczeni specjaliści nie będą w stanie jednoznacznie połączyć wysokiej lepkości i szybkiego spadku zasobów motorycznych. Z tego powodu oficjalne warsztaty samochodowe często lekceważą wymagania producentów pojazdów. Ponadto korzystne jest dla nich naprawianie jednostek napędowych samochodów, których serwis gwarancyjny już wygasł. Dlatego wybór lepkości oleju jest trudnym zadaniem dla każdego kierowcy.

Zbyt niska lepkość: czy to niebezpieczne?

Olej silnikowy

Niska lepkość może zabić silniki benzynowe i wysokoprężne. Fakt ten tłumaczy się tym, że przy podwyższonych temperaturach roboczych i obciążeniach silnika zwiększa się płynność folii otaczającej, w wyniku czego już płynna ochrona po prostu „odsłania” szczegóły. Skutek: wzrost siły tarcia, wzrost zużycia paliwa, deformacja mechanizmów. Długotrwała eksploatacja samochodu wypełnionego płynem o niskiej lepkości jest niemożliwa - zacina się niemal natychmiast.

Niektóre nowoczesne modele silników wymagają stosowania tak zwanych „energooszczędnych” olejów o obniżonej lepkości. Ale można ich używać tylko wtedy, gdy istnieją specjalne aprobaty producentów samochodów: ACEA A1, B1 i ACEA A5, B5.

Stabilizatory gęstości oleju

Z powodu stałych przeciążeń temperaturowych lepkość oleju stopniowo zaczyna się zmniejszać. A specjalne stabilizatory mogą pomóc go przywrócić. Mogą być stosowane w silnikach dowolnego typu, których zużycie osiągnęło średni lub wysoki poziom.

Stabilizatory umożliwiają:

Stabilizatory

• zwiększyć lepkość filmu ochronnego,
• zmniejszyć ilość osadów węglowych i osadów na cylindrach silnika,
• ograniczyć emisję szkodliwych substancji do atmosfery,
• przywrócić ochronną warstwę oleju,
• osiągnięcie „bezgłośności” w pracy silnika,
• zapobiegać procesom utleniania wewnątrz obudowy silnika.

Zastosowanie stabilizatorów pozwala nie tylko wydłużyć okres między wymianami „oleju”, ale także przywrócić utracone właściwości użytkowe warstwy ochronnej.

Odmiany specjalnych smarów stosowanych w produkcji

Smar typu wrzecionowego ma właściwości o niskiej lepkości. Zastosowanie takiego zabezpieczenia jest racjonalne w przypadku silników o małym obciążeniu i pracujących z dużymi prędkościami. Najczęściej taki smar jest stosowany w produkcji tekstyliów.

Smar turbinowy. Jego główną cechą jest ochrona wszystkich pracujących mechanizmów przed utlenianiem i przedwczesnym zużyciem. Optymalna lepkość oleju turbinowego pozwala na jego stosowanie w napędach turbosprężarek, turbin gazowych, parowych i hydraulicznych.

VMGZ lub całoroczny zagęszczony olej hydrauliczny. Taki płyn idealnie sprawdza się w sprzęcie używanym na Syberii, Dalekiej Północy i Dalekim Wschodzie. Olej ten przeznaczony jest do silników spalinowych wyposażonych w napędy hydrauliczne. VMGZ nie dzieli się na oleje letnie i zimowe, ponieważ jego stosowanie implikuje jedynie klimat niskotemperaturowy.

Surowcami do oleju hydraulicznego są komponenty o niskiej lepkości zawierające bazę mineralną. Aby olej osiągnął pożądaną konsystencję, dodaje się do niego specjalne dodatki.

Lepkość oleju hydraulicznego przedstawiono w poniższej tabeli.

OilRight to kolejny środek smarny służący do konserwacji i obróbki mechanizmów. Posiada wodoodporną grafitową podstawę i zachowuje swoje właściwości w zakresie temperatur od minus 20 stopni Celsjusza do plus 70 stopni Celsjusza.

wnioski

Jednoznaczna odpowiedź na pytanie: „jaka jest najlepsza lepkość oleju silnikowego?” nie i nie może być. Chodzi o to, że wymagany stopień plastyczności dla każdego mechanizmu - czy to krosna, czy silnika samochodu wyścigowego - ma swój własny i nie można go określić „losowo”. Wymagane parametry płynów smarowych są obliczane przez producentów empirycznie, dlatego wybierając płyn do swojego pojazdu, przede wszystkim postępuj zgodnie z instrukcjami dewelopera. Następnie możesz odnieść się do tabeli lepkości oleju silnikowego według temperatury.

Ważnym wskaźnikiem właściwości smarnych jest lepkość oleju. Jest to określone przez skład chemiczny i strukturę związków w smarze. W rzeczywistości stopień, w jakim ciecz smaruje powierzchnie trących części zespołu napędowego, zależy od tej właściwości. Na jego właściwości mają wpływ czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura, obciążenie i szybkość ścinania. Dlatego obok określonej wartości podane są warunki badania.

Jaka jest lepkość kinematyczna i dynamiczna oleju?

Aby zrozumieć różnicę, spójrzmy na ich cechy.
Lepkość kinematyczna oleju silnikowego, mierzona w mm2 / s (cST), wskazuje na jego płynność w normalnych i wysokich temperaturach. Do pomiaru tego wskaźnika stosuje się szklany wiskozymetr. Zanotuj czas, w którym smar spływa po kapilarze w danej temperaturze. W tym przypadku stosuje się niską szybkość ścinania, a lepkość kinematyczną oleju mierzy się w temperaturze 100°C.

Lepkość dynamiczna jest mierzona za pomocą lepkościomierza obrotowego, który symuluje warunki jak najbardziej zbliżone do rzeczywistych.

Metody określania lepkości oleju silnikowego są wstępnie ustalone w specyfikacji SAE J300 APR97. Zgodnie z tą konkretną certyfikacją wszystkie płyny smarujące są podzielone na 3 typy:
- lato;
- zima;
- cały sezon.

Jeśli w nazwie używane są tylko liczby, na przykład SAE 30, SAE 50 itp., To płyny te odnoszą się do letnich smarów silnikowych. Jeśli używana jest liczba i litera W, na przykład SAE 5W SAE 10W - zimowe smary. Kiedy 2 z tych typów są używane w oznaczeniu klasy, taki płyn nazywa się na każdą pogodę.

Przyjrzyjmy się poniżej, co oznaczają wartości lepkości oleju SAE.
Klasyfikacja SAE (Association of Automotive Engineers) wyróżnia wszystkie oleje według ich zdolności do pozostawania w stanie ciekłym (płynięcia) i dobrego smarowania wszystkich części jednostki napędowej w różnych temperaturach.

Powyższe są odczytami temperatury, w zależności od wartości, która określa lepkość oleju silnikowego. Tabela pokazuje, w jakiej temperaturze płynność danego płynu nie straci swoich właściwości smarnych.

Dlaczego lepkość oleju jest ważna przy wymianie środka smarnego i co oznaczają liczby?

Prosty przykład do zilustrowania. Jak wiadomo niska lepkość oleju silnikowego przyczynia się do ich normalnej pracy zimą (SAE 0W, 5W). Jeśli płynność jest odpowiednio niska, film olejowy pokrywający części jednostki napędowej będzie cienki. Producent w instrukcji technicznej wskazuje dopuszczalne wartości, a także tolerancje dla każdego typu silnika. Jeśli uzupełnisz smar o wysokiej płynności, silnik będzie pracował z obciążeniem w podwyższonej temperaturze. To drastycznie zmniejsza jego zasoby motoryczne.

A teraz odwrotnie. Nalewasz płyn o płynności poniżej wskazanego poziomu. W takim przypadku podczas pracy dochodzi do zerwania filmu smarnego, a silnik może się zaciąć. Lepkość oleju w funkcji temperatury. Nie musisz myśleć, że napełnienie silnika „super smarem”, który jest stosowany w samochodach sportowych, sprawi, że Twój samochód zacznie „latać”. Konieczne jest uzupełnienie płynu zalecanego przez producenta.
Innym nieporozumieniem jest to, że niektórzy kierowcy nie rozróżniają rodzaju smarów od ich płynności. Na przykład lepkość olejów syntetycznych może być taka sama jak lepkość oleju mineralnego lub półsyntetycznego. W tym przypadku różnią się składem, a nie właściwościami fizycznymi.

Jaką lepkość oleju wybrać do silnika samochodu.

Przede wszystkim musisz zajrzeć do instrukcji technicznej. Producent wskazuje w instrukcji, jaka lepkość oleju jest najlepiej dostosowana do silnika, aby zapewnić jego długotrwałą pracę. Jeśli nie można zobaczyć zalecanej lepkości oleju, ważne jest ustalenie kilku punktów:

• w jakich minimalnych i maksymalnych temperaturach będzie eksploatowany Twój samochód;
• czy ładunek będzie używany (przyczepa, dodatkowy ładunek lub jazda terenowa);
• Jaki jest stan silnika (nowy czy używany).

Kierując się tymi wskaźnikami, musisz wybrać lepkość oleju samochodowego, która idealnie smaruje części jednostki napędowej.

Kilka słów o innych rodzajach smarów

płyny transmisyjne

Płyny przekładniowe spełniają wymagania klasyfikacji SAE J306. Lepkość oleju przekładniowego zależy od temperatury roboczej. Oprócz silnika płyny przekładniowe są tradycyjnie podzielone na:

• zima (SAE 70W, 75W, 80W, 85W);
• lato (SAE 80, 85, 90, 140, 250);
• połączone (na przykład SAE 75W-85).

Aby zrozumieć, jakiego rodzaju smaru użyć w skrzyni swojego samochodu, należy zapoznać się z zaleceniami i aprobatami producenta skrzyni biegów.

smary hydrauliczne

Oprócz swojej podstawowej funkcji przenoszenia ciśnienia, płyny hydrauliczne smarują również części pomp hydraulicznych. Na tej podstawie dzielą się na klasy. Lepkość oleju hydraulicznego jest niska, średnia i wysoka. Poniżej znajduje się tabela przedstawiająca możliwe klasy hydraulicznych płynów smarujących.

Olej samochodowy jest niezbędnym pomocnikiem każdego kierowcy. Zapewnia smarowanie ocierających się o siebie mechanizmów, wygładza powierzchnie, a także usuwa nadmiar zanieczyszczeń powstających podczas interakcji części.

Wiele zależy od właściwego doboru środków smarnych. Po pierwsze, jakość wybranych olejów dodatkowo określa odporność części samochodowych na zużycie. Ponadto właściwości zakupionego oleju decydują o zdolności do funkcjonowania w różnych warunkach temperaturowych. Po trzecie, stosowanie produktów niskiej jakości pociąga za sobą zwiększenie odstępów między współpracującymi mechanizmami, czemu towarzyszy wzrost zużycia paliwa, zużycie drogich części i mechanizmów oraz szereg innych poważnych problemów.

Lepkość jako jeden z kluczowych parametrów oleju silnikowego

Wybór olejów silnikowych zależy od różnych parametrów. Ale dla wielu kupujących kluczowym parametrem jest lepkość smaru. Dzięki temu parametrowi olej samochodowy dłużej utrzymuje się na powierzchni silnika i jest odpowiednio rozprowadzany pomiędzy ocierającymi się częściami.

Podstawowe parametry lepkości

Analizując informacje, które producenci deklarują na etykietach produktów, każdy kupujący powinien rozróżnić takie pojęcia, jak lepkość kinematyczna i dynamiczna. Różnią się gęstością, jednostkami i metodami pomiaru i są stosowane do wskaźników różnych klas smarów.

Lepkość kinematyczna wskazuje na taką właściwość oleju, jak jego płynność. Wyznacza się go w normalnych i maksymalnych temperaturach roboczych. Zwykle do testów wybiera się tryby takie jak czterdzieści i sto stopni Celsjusza. Ta wartość jest mierzona w centystokesach.

Na podstawie lepkości kinematycznej oblicza się wskaźnik lepkości oleju silnikowego. Jeśli chcesz wybrać naprawdę najlepszy środek smarny, wskaźnik powinien wynosić więcej niż 200, zwykle mają go oleje wielosezonowe.

Lepkość dynamiczna charakteryzuje siłę oporu, gdy ciecze poruszają się względem siebie, niezależnie od gęstości. Jednostką miary jest centypuaz.

Międzynarodowy standard regulujący lepkość olejów

Do tej pory najpopularniejszą klasyfikacją smarów jest SAE. Ta specyfikacja jest uznawana za jedyną międzynarodową normę, na podstawie której obliczana jest lepkość oleju w zależności od reżimu temperaturowego medium.

Society of Automotive Engineers to skrót od Society of Automotive Engineers of the United States of America.

Lepkość oleju silnikowego według SAE musi spełniać następujące warunki:

• pompowalność - dzięki tej właściwości w warunkach minimalnych temperatur zapewniony jest szybki dostęp oleju do odbiornika oleju;
• korbowalność - pomaga zwiększyć właściwości rozruchowe, zapewnia niezbędny opór i osiągnięcie prędkości początkowej w chłodne dni;
• najbardziej efektywna lepkość w gorących warunkach;
• lepkość kinematyczna - określa klasę lepkości olejów silnikowych.

Specyfikacja SAE jest używana przy określaniu poziomu lepkości smaru, wymagania dotyczące olejów są brane pod uwagę przy wypuszczaniu nowych produktów, a także do badań i szczegółowych badań starych i nowych receptur.

Rodzaje olejów w zależności od reżimu temperaturowego

Lepkość smarów może zmieniać się w różnych warunkach. Jest bezpośrednio zależny od temperatury otoczenia, szybkości nagrzewania się mechanizmów, trybu pracy silnika. W niskich temperaturach lepkość nie powinna być zbyt wysoka, aby zapewnić uruchomienie pojazdu w niskich temperaturach. Przeciwnie, w warunkach wysokiej temperatury smar pomaga zapewnić odpowiedni docisk i tworzy warstwę ochronną pomiędzy stykającymi się powierzchniami.

Pod względem lepkości smary dzielą się na zimowe, letnie i na każdą pogodę. Produkty na każdą pogodę są wygodniejsze. Jest bardziej energooszczędny, a oleje te nie wymagają tak częstej wymiany jak oleje na dany sezon.

Zakresy temperatur roboczych dla różnych olejów SAE

Tabela wyraźnie pokazuje, w jakich temperaturach można stosować różne rodzaje smarów.

Tabela lepkości olejów silnikowych według temperatury została przedstawiona poniżej.

Tabela lepkości oleju silnikowego posiada oznaczenia numeryczne i alfanumeryczne, dzięki którym określana jest sezonowość oleju oraz temperatura otoczenia.

oleje zimowe

Jako przykład rozważ lepkość oleju silnikowego 5w30. Dekodowanie lepkości oleju silnikowego dla olejów zimowych jest następujące.

Dla olejów zimowych stworzono międzynarodowe oznaczenie z literą „w”. Przy obliczaniu należy odjąć 40 od ​​liczby przed nią, w wyniku czego uzyskujemy reżim temperaturowy, w którym można stosować smar. Aby znaleźć temperaturę rozruchu silnika, należy odjąć 35.

Powyżej znajduje się tabela lepkości oleju silnikowego w zależności od temperatury. W jej górnej części znajdują się olejki zimowe.

Zimowe smary nadają się do stosowania w następujących warunkach temperaturowych:

• 0W - zalecany do stosowania w mrozach do -35-30 o C;
• 5W - zalecany do stosowania w mrozach do -30-25 o C;
• 10W - zalecany do stosowania w mrozach do -25-20 o C;
• 15W - olej zalecany do stosowania w mrozach do -20-15 o C;
• 20W - olej zalecany do stosowania przy mrozach do -15-10 o C.

Jak już wspomniano, lepkość olejów zimowych musi również spełniać wymagania dotyczące zdolności do rozruchu, pompowalności (nie powinna przekraczać sześćdziesięciu tysięcy centypuazów) i posiadać niezbędną lepkość kinetyczną.

Poniżej przedstawiono tabelę lepkości olejów silnikowych do warunków zimnych.

Letnie rodzaje smarów

Produkcja letnia jest oznaczona zgodnie z normą tylko liczbami (na przykład SAE 30) i oznacza średni parametr wskazujący lepkość materiału w warunkach pracy w podwyższonych temperaturach.

Tabela lepkości oleju silnikowego na sezon letni jest następująca.

Oleje wielosezonowe

Smary na każdą pogodę mają zastosowanie w różnych warunkach termicznych. W zależności od pory roku lepkość może się zmieniać i zapewniać odpowiednie smarowanie mechanizmów samochodu. Tym samym oleje na wszystkie pory roku spełniają kryteria najwyższej lepkości rozruchowej w niskich temperaturach i najniższej w czasie upałów.

Są one przedstawione na dole tabeli lepkości w zależności od temperatury i składają się z kombinacji olejów letnich i zimowych.

Dekodowanie jest następujące: powiedzmy, że lepkość oleju silnikowego wynosi 5W-30: klasa lepkości „5W” pozwala na stosowanie oleju w zimnych porach roku, pokazuje, jak łatwo jest uruchomić silnik w niskich temperaturach; „30” - oznacza klasę letnią, za pomocą tego wskaźnika można obliczyć możliwość pracy w wysokich temperaturach.

Wybór oleju silnikowego według jego lepkości

Jak określić lepkość oleju silnikowego? Sugerować to mogą zalecenia producenta. Uwzględniane są cechy konstrukcyjne silnika, jego obciążenie smarami, poziom oporu, stopień zużycia pompy olejowej, stopień możliwego nagrzania oleju w różnych trybach pracy we wszystkich miejscach silnika.

Wybierając lepkość materiału na sezon zimowy, należy wziąć pod uwagę średnie temperatury w regionie zamieszkania. Wybór odpowiedniego oleju pomoże Twojemu samochodowi poradzić sobie z zimnym rozruchem, który powoduje dodatkowe tarcie i zużycie części. Tabela lepkości oleju silnikowego pomoże Ci poruszać się po dużym wyborze. Producenci zalecają stosowanie SAE 0W wśród olejów zimowych.

Wybierając olej letni, należy wziąć pod uwagę fakt, że części mogą się przegrzewać zwłaszcza w gorących porach roku, przepływ powietrza może być niewystarczający, więc olej musi być lepki.

Wniosek

Producenci oferują dość duży wybór smarów. Ich główną cechą jest ich lepkość. A to z kolei zależy bezpośrednio od reżimu temperaturowego.

Nawet w bardzo umiarkowanych warunkach klimatycznych różnica temperatur między silnikiem a jego częściami może dochodzić do dwustu stopni. Międzynarodowy standard SAE oferuje wybór olejów na różne pory roku. Olej uniwersalny - na każdą pogodę. Ale jak pokazuje doświadczenie kierowców, przy zbyt dużej różnicy temperatur, wielkich mrozach i zbyt gorących latach, smary na każdą pogodę są dalekie od najlepszych.

Wybierając klasę lepkości smaru do samochodu osobowego, należy kierować się następującymi kryteriami:

• cechy konstrukcyjne samochodu i silnika;
• stopień korozji części, stopień pogorszenia stanu silnika;
• podstawowe tryby pracy silnika;
• temperatury w różnych porach roku w całym regionie.

Dzięki takiemu parametrowi, jak lepkość, olej samochodowy może dłużej utrzymywać się na powierzchni silnika, odpowiednio rozprowadzać między ocierającymi się częściami, zapobiegając wysychaniu.

Zdecydowana większość właścicieli samochodów, którzy zajmują się samodzielnym doborem środków smarnych do swojego samochodu, ma przynajmniej ogólne pojęcie o takiej koncepcji, jak klasyfikacja SAE.

Tabela lepkości oleju silnikowego, dostarczona przez normę SAE J300, dzieli wszystkie smary do silników i skrzyń biegów samochodów, w zależności od stopnia płynności w określonej temperaturze. Co więcej, ten podział określa również ramy temperaturowe stosowania określonego oleju.

Dziś przyjrzymy się bliżej, jaka jest klasyfikacja środków smarnych według tabeli z normy SAE J300, a także przeanalizujemy, jakie znaczenie niosą wskazane w niej wartości.

Co to jest tabela lepkości

Dla zwykłych kierowców, którzy nie są zaangażowani w szczegółowe badanie parametrów olejów silnikowych, tabela lepkości oleju SAE oznacza zakres temperatur, w których można go wlewać do jednostki napędowej.

W ogólnym sensie jest to prawidłowe stwierdzenie. Jednak po bliższym zbadaniu staje się jasne, że dane w tabeli nie do końca odpowiadają ogólnie przyjętej opinii.

Najpierw przyjrzyjmy się, co zawiera tabela lepkości oleju SAE. Posiada separację w dwóch płaszczyznach: pionowej i poziomej.

Klasyczna wersja tabeli podzielona jest poziomą linią na smary zimowe i letnie (w górnej części tabeli znajdują się smary zimowe, w dolnej części - letnie i całoroczne). W pionie istnieje podział na ograniczenia przy stosowaniu smarów w temperaturach powyżej i poniżej zera (sama linia przechodzi przez znak 0°C).

W Internecie i niektórych źródłach drukowanych często można znaleźć dwie różne wersje tej tabeli. Np. dla oleju o lepkości 5W-30 w jednej z wersji projektu graficznego normy SAE J300 jest w stanie pracować w temperaturach od -35 do +35°C.

Inne źródła ograniczają zakres oleju 5W-30 do zakresu od -30 do +40°C.

Dlaczego to się dzieje?

Całkowicie logiczny wniosek nasuwa się sam: w jednym ze źródeł jest błąd. Ale jeśli zagłębisz się w badanie tematu, możesz dojść do nieoczekiwanego wniosku: obie tabele są poprawne, rozwiążmy to.

Szczegółowe rozważenie parametrów wskazanych w tabeli

Faktem jest, że przy projektowaniu tabel i rozważaniu algorytmu tworzenia zależności lepkości oleju od temperatury uwzględniono dostępne wówczas technologie motoryzacyjne.

Oznacza to, że pod koniec XX wieku wszystkie silniki zostały zbudowane przy użyciu mniej więcej tej samej technologii. Temperatura, obciążenie styku, ciśnienie wytwarzane przez pompę olejową, schemat i konstrukcja linii były w przybliżeniu na tym samym poziomie technologicznym.

To właśnie przy ówczesnej technice powstały pierwsze tablice łączące lepkość oleju z temperaturą, w której można go eksploatować. Chociaż w rzeczywistości norma SAE w czystej postaci nie jest związana z temperaturą otoczenia, a jedynie określa lepkość oleju w określonej temperaturze.

Znaczenie liter i cyfr na pojemniku

Klasyfikacja SAE obejmuje dwie wartości: cyfrę i literę „W” – zimowy współczynnik lepkości, liczbę następującą po literze „W” – letnią. A każdy z tych wskaźników jest złożony, to znaczy zawiera nie jeden parametr, ale kilka.

Współczynnik zimowy (z literą „W”) zawiera następujące parametry:

• lepkość podczas pompowania smaru wzdłuż linii za pomocą pompy olejowej;
• lepkość podczas obracania wału korbowego (w nowoczesnych silnikach wskaźnik ten jest brany pod uwagę w czopach głównych i korbowodów, a także w czopach wałków rozrządu).

Co mówią liczby na kanistrze - wideo

Współczynnik letni (z łącznikiem po literze „W”) obejmuje dwa główne parametry, jeden drugorzędny i jedną pochodną obliczoną na podstawie poprzednich parametrów:

• lepkość kinematyczna w temperaturze 100 °C (tj. w średniej temperaturze roboczej w rozgrzanym silniku spalinowym);
• lepkość dynamiczna w temperaturze 150 °C (wyznaczana jako lepkość oleju w parze ciernej pierścień/cylinder, jednego z kluczowych elementów pracy silnika);
• lepkość kinematyczna w temperaturze 40°C (pokazuje zachowanie się oleju w czasie letniego rozruchu silnika, a także służy do badania szybkości samoistnego spływania filmu olejowego do miski olejowej pod wpływem czasu);
• wskaźnik lepkości - wskazuje właściwość smaru, która pozostaje stabilna, gdy zmienia się temperatura pracy.

Często dla zimowego limitu temperatury podaje się kilka wartości. Na przykład dla przykładowego oleju 5W-30 dopuszczalna temperatura otoczenia przy gwarantowanym pompowaniu smaru przez układ nie powinna być niższa niż -35 ° C. I dla gwarantowanego rozruchu wału korbowego za pomocą rozrusznika - nie niższego niż -30 ° C.

klasa SAE	Lepkość w niskiej temperaturze		Lepkość wysoka temperatura
	kręcenie korbą	Pompowalność	Lepkość, mm2/sw t=100°C		Minimalna lepkość HTHS, mPa*s w t=150°С i prędkość przesunięcie 10**6 s**-1
	Maksymalna lepkość, mPa*s, w temperaturze, °C		min	maks
0 W	6200 przy -35 °С	60000 przy -40°C	3,8	-	-
5 W	6600 przy -30 °С	60000 przy -35°C	3,8	-	-
10 W	7000 w temperaturze -25°C	60000 przy -30°C	4,1	-	-
15 W	7000 przy -20 °С	60000 przy -25°C	5,6	-	-
20 W	9500 przy -15°C	60000 przy -20°C	5,6	-	-
25 W	13000 przy -10 °С	60000 przy -15°C	9,2	-	-
20	-	-	5,6		2,6
30	-	-	9,3		2,9
40	-	-	12,5		3,5 (0W-40; 5W-40; 10W-40)
40	-	-	12,5		3,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40)
50	-	-	16,3		3,7
60	-	-	21,9		3,7

W tym miejscu pojawiają się sprzeczne odczyty w tabelach lepkości oleju zamieszczonych na różnych zasobach. Drugim istotnym powodem różnych wartości w tabelach lepkości jest zmiana technologii produkcji silników oraz wymagań co do parametrów lepkościowych. Ale o tym poniżej.

Metody oznaczania i związane z tym znaczenie fizyczne

Obecnie w przypadku olejów samochodowych opracowano kilka metod określania wszystkich wskaźników lepkości przewidzianych w normie. Wszystkie pomiary przeprowadzane są na specjalnych urządzeniach - wiskozymetrach.

W zależności od badanej wielkości można stosować lepkościomierze o różnej konstrukcji. Rozważmy kilka metod określania lepkości i praktyczne znaczenie tych wartości.

Lepkość podczas rozruchu

Smar w szyjkach wału korbowego i wałka rozrządu, a także w przegubie obrotowym tłoka i korbowodu silnie gęstnieje wraz ze spadkiem temperatury. Gęsty olej ma duży opór wewnętrzny na przemieszczanie się warstw względem siebie.

Podczas próby uruchomienia silnika zimą rozrusznik zauważalnie się napina. Smar jest odporny na obrót wału korbowego i nie może tworzyć tzw. klina olejowego w głównych czopach.

Wiskozymetr obrotowy typu CCS służy do symulacji warunków rozruchu. Wartość lepkości uzyskana poprzez pomiar dla każdego parametru z tabeli SAE jest ograniczona iw praktyce oznacza, ile olej jest w stanie zapewnić zimny rozruch wału korbowego w określonej temperaturze otoczenia.

Lepkość pompowania

Mierzona w wiskozymetrze rotacyjnym typu MRV. Pompa olejowa jest w stanie rozpocząć pompowanie smaru do układu do pewnego progu zagęszczenia. Po przekroczeniu tego progu skuteczne pompowanie smaru i jego przepychanie przez kanały jest utrudnione lub całkowicie sparaliżowane.

Tutaj ogólnie przyjęta maksymalna wartość lepkości wynosi 60 000 mPa·s. Dzięki temu wskaźnikowi gwarantowane jest swobodne pompowanie smaru przez układ i jego dostarczanie kanałami do wszystkich węzłów trących.

Lepkość kinematyczna

W temperaturze 100°C decyduje o właściwościach oleju w wielu jednostkach, ponieważ ta temperatura jest istotna dla większości par ciernych podczas stabilnej pracy silnika.

Na przykład w temperaturze 100°C wpływa na tworzenie się klina olejowego, właściwości smarne i ochronne w parach ciernych sworzeń/łożysko korbowodu, czop/łożysko wału korbowego, wałek rozrządu/łożyska i pokrywy itp.

Zautomatyzowany wiskozymetr kapilarny i lepkościomierz kinematyczny AKV-202

Właśnie temu parametrowi lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C poświęca się najwięcej uwagi. Obecnie mierzy się go głównie za pomocą automatycznych wiskozymetrów o różnej konstrukcji i przy użyciu różnych technik.

Lepkość kinematyczna w temp. 40°C. Określa gęstość oleju w temperaturze 40°C (tj. mniej więcej w czasie letniego rozruchu) i jego zdolność do niezawodnej ochrony części silnika. Mierzy się go w taki sam sposób, jak w poprzednim akapicie.

Lepkość dynamiczna w 150 °C

Głównym celem tego parametru jest zrozumienie zachowania oleju w parze ciernej pierścień/cylinder. W tym węźle, w normalnych warunkach, przy w pełni sprawnym silniku, w przybliżeniu taka temperatura jest utrzymywana. Mierzy się go na wiskozymetrach kapilarnych różnych konstrukcji.

Oznacza to, że z powyższego wynika, że ​​parametry w tabeli lepkości oleju SAE są złożone i nie ma jednoznacznej interpretacji (w tym dotyczącej granicznych temperatur użytkowania). Granice wskazane w tabelach są warunkowe i zależą od wielu czynników.

Wskaźnik lepkości

Ważnym parametrem, który wskazuje na właściwości użytkowe oleju i określa jego właściwości użytkowe, jest wskaźnik lepkości. Aby określić ten parametr, stosuje się tabelę wskaźników lepkości oleju i wzór.

Stosowany wzór na wskaźnik lepkości

Pokazuje, z jaką dynamiką olej będzie gęstniał lub rozrzedzał się wraz ze zmianą temperatury. Im wyższy ten współczynnik, tym mniej podatny na zmiany termiczne rozważany środek smarny.

Czyli w prostych słowach: olej jest bardziej stabilny we wszystkich zakresach temperatur. Uważa się, że im wyższy ten wskaźnik, tym lepszy i lepszy smar.

Wszystkie wartości przedstawione w tabeli do obliczania wskaźnika lepkości uzyskuje się empirycznie. Nie wchodząc w szczegóły techniczne, możemy powiedzieć tak: były dwa oleje referencyjne, których lepkość została określona w specjalnych warunkach w temperaturze 40 i 100 ° C.

Na podstawie tych danych uzyskano współczynniki, które same w sobie nie niosą obciążenia semantycznego, ale służą jedynie do obliczenia wskaźnika lepkości badanego oleju.

Wniosek

Podsumowując, możemy powiedzieć, że tabela lepkości oleju SAE i jej powiązanie z dopuszczalnymi temperaturami roboczymi odgrywają obecnie bardzo warunkową rolę.

Stosunkowo poprawnym krokiem byłoby wykorzystanie zaczerpniętych z niego danych do doboru oleju do samochodów, które mają co najmniej 10 lat. W przypadku nowych samochodów lepiej nie używać tego stołu.

Dziś na przykład olej 0W-20, a nawet 0W-16 wlewa się do nowych japońskich samochodów. Na podstawie tabeli stosowanie tych smarów jest dopuszczalne latem tylko do +25 ° C (według innych źródeł, które przeszły lokalną korektę - do +35 ° C).

To znaczy, logicznie rzecz biorąc, okazuje się, że japońskie samochody prawie nie mogą jeździć w samej Japonii, gdzie latem temperatura może osiągnąć +40 ° C. To oczywiście nie jest prawdą.

Notatka

Teraz znaczenie zastosowania tej tabeli spada. Można go używać tylko w samochodach europejskich starszych niż 10 lat. Wybór oleju do samochodu powinien opierać się na zaleceniach producenta.

W końcu tylko on dokładnie wie, jakie szczeliny w interfejsach części silnika są wybierane, jaki projekt i moc ma zainstalowana pompa olejowa oraz jaką pojemność mają przewody olejowe.