Разуменне спецыфікацый маторнага алею.

Разуменне ролі маторнага алею

Маторнае масла памяншае трэнне паміж паверхнямі

Памяншае знос

Зніжае цяпло паміж слізгальнымі часткамі

Памяншае страты энергіі

Дзейнічае як астуджальная вадкасць для адводу цяпла ад зоны трэння

Дзейнічае як ушчыльненне паміж цыліндрам і поршневымі кольцамі

Што такое глейкасць маторнага масла?

Глейкасць - гэта вымярэнне, якое класіфікуе супраціў вадкасці цячэнню. Аднак, паколькі алей радзее пры награванні і гусцее пры астуджэнні, рэйтынг глейкасці алею павінен уключаць эталонную тэмпературу. Ёсць таксама два тыпу вымярэнняў глейкасці алею; Кінематычная і абсалютная (таксама званая дынамічнай).

Кінематычная глейкасць маторнага масла вымяраецца ў сантистоксах (сСТ) або мм2/с. Сантысток складае 1/100 стока. Сток - гэта вымярэнне, якое вызначаецца тым, колькі пэўнай масы (шчыльнасці) вадкасці (у сантыметрах) перамяшчаецца на працягу пэўнага перыяду часу, у грамах на кубічны сантыметр праз адтуліну.

Вось просты прыклад кінематыкі глейкасць; прасвідраваць адтуліну зададзенага памеру ў маленькай кубку і закаркаваць яе. Затым запоўніце кубак маторным алеем пры 100°C (212°F). Адкрыйце адтуліну і вымерайце, колькі грам алею цячэ праз адтуліну за зададзены перыяд часу. Цяпер у вас ёсць кінематычны рэйтынг. На жаль, рухавікі не працуюць такім чынам. Вымярэнне супраціву алею цячэнню ў рухавіку значна большаескладана.

Па-першае, рухавікі не залежаць ад сілы цяжару, каб атрымаць паток; яны цыркулююць алей пад ціскам з дапамогай алейнага помпы. Па-другое, маторнае масла не проста капае з адтуліны ў кубку. Ён павінен рухацца паміж падшыпнікамі і валамі, якія верцяцца, і праз вузкія алейныя каналы. Калі алей слізгае паміж падшыпнікамі і валамі і праз каналы, яно сутыкаецца з супрацівам.

Ведаючы гэта, давайце вернемся да нашага прыкладу са шклянкай, якая капае. Замест таго, каб пакідаць верх кубкі адкрытым для атмасферы, мы закрыем яго вечкам і прыкладзем ціск 10 фунтаў на квадратны дюйм. Затым мы прымацуем 12-цалевую саломінку для напою да адтуліны ў ніжняй частцы кубкі. Калі мы паўторым выпрабаванне пры -17,7°C (0°F), мы атрымаем зусім іншы вынік, і гэты вынік будзе яго абсалютнай або дынамічнай глейкасцю.

Іншымі словамі, абсалютная глейкасць маторнага алею - гэта мера таго, як алей дзейнічае, калі рухавік круціцца і алей перапампоўваецца. Абсалютная/дынамічная глейкасць маторнага алею сапраўды паказвае, як алей будзе паводзіць сябе пры халодным запуску, калі вы круціце каленчаты каленчаты рухавік, і наколькі добра яно працуе ў халодным стане.

Як выражаецца глейкасць маторнага алею?

Таварыства аўтамабільных інжынераў (SAE) выкарыстоўвае агульную класіфікацыю «XW-XX», дзе лічба перад «W» (зіма) азначае абсалютныя/дынамічныя характарыстыкі алею пры нізкіх тэмпературах (-17,7°C (0°F) а іншая лічба ўяўляе кінематычную высокую тэмпературу алею пры 100°C (212°F).

Зімарэйтынг разлічваецца з дапамогай спецыяльнага выпрабавальнага прыбора, які называецца сімулятарам халоднага запуску, і кожная марка алею вымяраецца ў мПа. Высокотэмпературны клас алею вымяраецца ў (сСт).

ВАЖНАЯ ЗАЎВАГА: гатункі алею, паказаныя ніжэй, пратэставаны пры розных тэмпературах! Алей магутнасцю 0 Вт выпрабоўваецца пры -35°C, а алей магутнасцю 5 Вт - пры -30°C. Глейкасць гатункаў W МАКСІМАЛЬНА дапушчальная, у той час як вязкасць гатункаў для высокіх тэмператур МІНІМАЛЬНАЯ

Такім чынам, алей класа 5W-30 згушчаецца менш, чым Алей класа 10W-30 у халоднае надвор'е. Гэта азначае, што алей 5W-30 дазволіць вашаму рухавіку круціцца хутчэй, а алейны помпа можа перапампоўваць яго лягчэй, чым алей 10W-30 пры той жа нізкай тэмпературы.

Пры больш высокіх тэмпературах клас 5W-30 радзее. выходзіць хутчэй, чым алей класа 5W-40 пры такой жа высокай тэмпературы.

Індэкс глейкасці (VI)

Усё алей радзее па меры награвання. Хуткасць разрэджвання алею вызначаецца яго індэксам глейкасці. Калі алей мае вельмі павольную хуткасць разрэджвання з павышэннем тэмпературы, то яго VI высокі. Іншымі словамі, алей з высокім VI падтрымлівае больш пастаянную глейкасць у шырокім дыяпазоне тэмператур.

Уплыў тэмпературы на глейкасць алею НЕраўнамерны

Разрэджванне або згушчэнне алею - гэта не лінейны. Напрыклад, кінематычная глейкасць алею будзе БОЛЬШ змяняцца паміж 50°F і 59°F, чым паміж 176°F і 185°F.

«Глейкасцьіндэкс (VI) для базавых масел і змазачных алеяў быў распрацаваны Дынам і Дэвісам з Standard Oil у 1929 годзе. У той час не было даступных універсальных алеяў і сінтэтычных алеяў. Для шкалы VI былі ўстаноўлены дзве гранічныя кропкі. Нафты з нізкім змяненнем глейкасці ў залежнасці ад тэмпературы (нафты HVI, ачышчаныя з нафты Пенсільваніі, парафінавая нафта) былі на самым высокім узроўні шкалы.

Іх VI пазначаўся 100, што ўяўляла лепшы VI. Нафты са значным змяненнем глейкасці (нафты LVI, ачышчаныя з нафты Тэхаскага заліва, нафтэнавыя нафты) прадстаўлялі нізкі ўзровень. Іх VI быў пазначаны 0 - гэта быў найгоршы з магчымых VI. Значэнні VI, звязаныя з мінеральнымі алеямі. Затым змазачныя алею параўноўвалі з гэтымі эталонамі. Калі алей быў падобны да парафінавага алею, прысвойваўся VI 100; калі яна была падобная на нафтэнавую нафту, VI прысвойваўся 0. У сярэдзіне будзе прызначаны VI каля 50. Для павышэння VI да значэнняў вышэй за 100 пазней былі распрацаваны новыя тыпы базавых алеяў і спецыяльныя прысадкі». —Антон Паар

Каэфіцыент вязкасці маторнага алею вагаецца ад -60 да 400 у залежнасці ад тыпаў мадыфікатараў глейкасці, якія выкарыстоўваюцца на нафтаперапрацоўчым заводзе або ў блендере. Як правіла, маторнае масла змяшчае ад 5% да 20% прысадак, якія паляпшаюць глейкасць.

Гэта важна. Людзі часта думаюць, што першая і другая лічбы з'яўляюцца кінематычнымі значэннямі. Яны не з'яўляюцца. Лічба перад Wгэта абсалютная глейкасць алею пры пракручванні на аснове ASTM TEST D5293 сімулятар халоднага прагіну) і глейкасць накачкі на аснове ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 або ASTM D6896 (міні-ротарны вісказіметр). Халодны запуск імітуе халодны запуск рухавіка пры розных тэмпературах на аснове прагназуемай глейкасці алею, якое выпрабоўваецца. Іншымі словамі, тэстары не выкарыстоўваюць аднолькавую тэмпературу для кожнага алею.

Напрыклад, для дасягнення паказчыка 0 Вт глейкасць алею не павінна перавышаць максімум 6200 мПа (мегапаскаль) пры -31°F (-35°C) і максімум глейкасць запампоўкі 60 000 мПа пры -40°F/C.

Глядзіце гэтую табліцу, каб зразумець, як два алею з аднолькавым першым нумарам могуць мець дзве розныя абсалютныя глейкасці.

Такім чынам, алей магутнасцю 5 Вт ЗАЎСЁДЫ будзе забяспечваць лепшы запуск і прапампоўку, чым алей магутнасцю 10 Вт пры ЎСІХ тэмпературах. Відавочна, што важней выкарыстоўваць алей магутнасцю 0 Вт або 5 Вт у халодным клімаце, каб спрыяць пракручванню і напампоўванню, але 0 Вт або 5 Вт таксама дапамагае пракручванню і напампоўванню пры больш высокіх тэмпературах.

А цяпер давайце вывучым адрозненні у абсалютных/дынамічных мПа двух алеяў з аднолькавым першым лікам: 10W40 і 10W-60

10W-40 мае дынамічную глейкасць 735,42 мПа пры 0°C. Але алей 10W-60 мае дынамічную глейкасць 1453,82 мПа пры 0°C. Абодва масла па 10 Вт! Такім чынам, нягледзячы на ​​тое, што яны абодва маюць магутнасць 10 Вт, у іх зусім розны запуск і накачкахарактарыстыкі.

Тыпы мадыфікатараў індэкса глейкасці

Статусавыя і разнастайныя алею ўтрымліваюць мадыфікатары глейкасці як для звычайных і сінтэтычнае масла. Вытворцы выкарыстоўваюць розныя прадукты, такія як палімеры або супалімеры, растваральныя ў алеі.

Тэмпература застывання і дэпрэсанты тэмпературы застывання

Тэмпература застывання алею - гэта тэмпература, пры якой алей больш не цячэ. Прысадкі, якія зніжаюць тэмпературу застывання, запавольваюць згушчэнне алею пры больш нізкіх тэмпературах, запавольваючы крышталізацыю парафінавых кампанентаў алею. Гэта зніжае тэмпературу застывання.

Паляпшальнікі індэкса глейкасці (VII)

Паляпшальнікі VII звычайна ўяўляюць сабой малекулы палімера з доўгім ланцугом і высокай малекулярнай масай, якія змяняюць сваю форму пры змене тэмпературы. У халодным выглядзе іх згортваюць ушчыльную або згортваюць. Калі яны знаходзяцца ў халодным стане, яны не павялічваюць глейкасць алею. Аднак па меры павышэння тэмпературы алею малекулы «раскручваюцца/разгортваюцца». Такім чынам, яны займаюць больш месца і павялічваюць трэнне маторнага алею, каб кампенсаваць характарыстыкі разрэджвання цяпла алею. Іншымі словамі, яны дзейнічаюць як загушчальнікі, каб паменшыць разрэджванне алею.

• супалімеры алефінаў (OCP)

• поліалкілметакрылаты (PAMA)

• поліізабутылены (PIB)

• блок-палімеры стыролу

• метылметакрылат (ММА)

• полібутадыенавы каўчук (PBR)

• цыс-поліізапрэн (сінтэтычны каўчук)

• полівінілпальмітат

•полівінілакапрылат,

• супалімеры вінілавага пальмітата з вінілацэтатам,

Але ёсць і адваротны бок палімераў VII. Чым вышэй малекулярная маса палімера, тым больш ён пашыраецца. Але чым вышэй малекулярная маса, тым больш яны схільныя да "зруху", калі цякуць паміж дзвюма рухомымі часткамі. Калі алейперапрацоўшчык/блендер выкарыстоўвае больш высокую канцэнтрацыю палімераў VII з высокай малекулярнай масай, тым больш яны могуць прадухіліць разрэджванне алею, калі яно новае. Але калі алей назапашвае мілі, зрух пашкоджвае палімеры і фактычна зніжае яго здольнасць падтрымліваць заяўленую глейкасць. Такім чынам, длинноцепочечные палімеры даволі хутка руйнуюцца з-за «зруху» паміж рухомымі часткамі. Фактычна, на працягу кароткага перыяду часу зрух, выкліканы рухавіком, можа прымусіць алей 5w30 дзейнічаць як алей 5w20 (або ніжэй). Гэта прыводзіць да зніжэння абароны рухавіка.

З іншага боку, блендер/рафінер можа дадаваць некалькі палімераў з высокай малекулярнай масай разам з палімерамі з нізкай малекулярнай масай у спалучэнні з базавым запасам больш высокай глейкасці, каб забяспечыць баланс паміж высокатэмпературнае разрэджванне і працяглы тэрмін службы алею. Іншымі словамі, гэта рэцэпт, які залежыць ад індывідуальнага перапрацоўшчыка/змяшальніка.

Падводзячы вынік

Сучасныя маторныя алею ўяўляюць сабой сумесь базавага алею з прысадкамі для памяншэння разрэджвання пры больш высокіх тэмпературах і іншыя дадаткі для памяншэння згушчэння пры больш нізкіх тэмпературах. Акрамя таго, занадта звязана з глейкасцюдабаўкі, рафінеры і блендеры, антыкаразійныя дабаўкі, дабаўкі для мадыфікацыі трэння, мыйныя сродкі і дабаўкі супраць пены.

Выбар глейкасці і якасці базавай масы, а таксама тыпаў і колькасці дабавак цалкам залежыць ад рафінер або аўтаномны блендер. Гэта рэцэпт, які заснаваны на цане сыравіны і рэпутацыі якасці, якую жадае дасягнуць рафінер або блендер.