Donar sentit a les especificacions de l'oli de motor.

Entendre el paper de l'oli de motor

L'oli de motor redueix la fricció entre superfícies

Redueix el desgast

Redueix la calor entre peces lliscants

Redueix la pèrdua d'energia

Actua com un refrigerant per eliminar la calor de la zona de fricció

Actua com a segell entre el cilindre i els anells del pistó

Què és la viscositat de l'oli de motor?

La viscositat és una mesura que categoritza la resistència al flux d'un líquid. Tanmateix, com que l'oli s'aprima a mesura que s'escalfa i s'espesseix a mesura que es refreda, la qualificació de viscositat de l'oli ha d'incloure una referència de temperatura. També hi ha dos tipus de mesures de viscositat de l'oli; Cinemàtica i Absoluta (també anomenada dinàmica).

La viscositat cinemàtica de l'oli de motor es mesura en centistokes (cST) o mm2/s. Un centistoke és 1/100 d'un stoke. Un Stoke és una mesura determinada per quant es mou una determinada massa (densitat) de líquid (en centímetres) durant un període de temps, basat en grams per centímetre cúbic a través d'un orifici.

Aquí teniu un exemple senzill de cinemàtica. viscositat; Perforeu un forat d'una mida determinada en una tassa petita i tapeu-la. A continuació, ompliu la tassa amb oli de motor a 100 ° C (212 ° F). Desendolleu el forat i mesureu quants grams d'oli flueix pel forat durant un període de temps determinat. Ara teniu una qualificació cinemàtica. Malauradament, els motors no funcionen així. Mesurar la resistència de l'oli al fluir en un motor és molt méscomplicat.

Primer, els motors no depenen de la gravetat per obtenir flux; fan circular l'oli a pressió mitjançant una bomba d'oli. En segon lloc, l'oli de motor no només degota per un forat d'una tassa. Ha de viatjar entre coixinets i eixos giratoris i per passos estrets de galeries d'oli. A mesura que l'oli llisca entre coixinets i eixos i a través de passatges, troba arrossegament.

Sabent això, tornem al nostre exemple de tassa de goteig. En lloc de deixar la part superior de la tassa oberta a l'atmosfera, la taparem i aplicarem 10 psi de pressió. A continuació, connectarem una palleta de 12 polzades al forat de la part inferior de la tassa. Si repetim la prova a -17,7 °C (0 °F) obtindrem un resultat completament diferent i aquest resultat serà la viscositat absoluta o dinàmica.

És a dir, la viscositat absoluta de l'oli de motor és una mesura de com actua l'oli quan el motor està en marxa i l'oli s'està bombejant. La viscositat absoluta/dinàmica d'un oli de motor us indica realment com es comportarà l'oli a l'engegada en fred i com de bé bombeja quan està fred.

Com s'expressa la viscositat de l'oli de motor?

La Society of Automotive Engineers (SAE) utilitza una classificació comuna de "XW-XX", on el nombre que precedeix a la "W" (hivern) és el rendiment absolut/dinàmic de l'oli a baixa temperatura (-17,7 °C (0 °F)). i l'altre número representa l'alta temperatura cinemàtica de l'oli a 100 °C (212 °F).

L'hivernLa qualificació es calcula mitjançant un aparell de prova especial anomenat simulador de marxa en fred i cada grau d'oli es mesura en mPa. El grau d'alta temperatura de l'oli es mesura en (cSt).

NOTA IMPORTANT: Els graus d'oli que es mostren a continuació es posen a prova a diferents temperatures! Un oli de 0 W es prova a -35 °C mentre que l'oli de 5 W es prova a -30 °C. Les viscositats dels graus W són MÀXIM permesos, mentre que les viscositats dels graus d'alta temperatura són MÍNIMAS

Així, un oli de grau 5W-30 espessa menys que Oli de grau 10W-30 en temps fred. Això vol dir que un oli de 5W-30 permetrà que el vostre motor giri més ràpid i que la bomba d'oli el pugui bombejar més fàcilment que un oli de 10W-30 a la mateixa temperatura freda.

A temperatures més altes, un grau de 5W-30 s'aprima. fora més ràpidament que un oli de grau 5W-40 a la mateixa temperatura alta.

Índex de viscositat (VI)

Tot l'oli s'aprima a mesura que s'escalfa. La velocitat a la qual s'aprima l'oli s'expressa pel seu índex de viscositat. Si l'oli té una velocitat molt lenta d'aprimament a mesura que augmenta la temperatura, llavors el seu VI és alt. En altres paraules, un oli amb un VI elevat manté una viscositat més consistent en un ampli rang de temperatures.

L'efecte de la temperatura sobre la viscositat de l'oli NO és uniforme

L'aprimament o espessiment de l'oli és no lineal. Per exemple, la viscositat cinemàtica d'un oli canviarà MÉS entre 50 °F i 59 °F que entre 176 °F i 185 °F.

"La viscositatDean i Davis van desenvolupar l'índex (VI) per a les accions de base i els olis lubricants de Standard Oil l'any 1929. En aquest moment, no hi havia olis multigraus ni olis sintètics disponibles. Per a l'escala VI es van establir dos punts límit. Els olis amb canvis de viscositat depenent de la temperatura baixa (olis HVI refinats a partir de crus de Pennsilvània, petroli parafínic) estaven a l'extrem més alt de l'escala.

El seu VI es va indicar amb 100, que representava el millor VI. Els olis amb un canvi significatiu de viscositat (olis LVI, refinats a partir de crus del golf de Texas, oli naftènic) van representar la gamma baixa. El seu VI es va indicar amb 0: aquest era el pitjor VI possible. Els valors VI relacionats amb els olis minerals. A continuació, es van comparar els olis lubricants amb aquests punts de referència. Si l'oli era semblant a l'oli parafínic, s'assignava un VI de 100; si era semblant a l'oli naftènic, s'assignava un VI de 0. Al mig, s'assignaria una VI d'uns 50. Per augmentar el VI a valors superiors a 100, més endavant es van desenvolupar nous tipus d'oli base i additius especials". —Anton Paar

El VI de l'oli de motor oscil·la entre -60 i fins a 400, depenent dels tipus de modificadors de viscositat utilitzats per la refineria o la batedora d'oli. Normalment, l'oli de motor conté entre un 5% i un 20% d'additius milloradors de la viscositat.

Això és important. La gent sovint pensa que el primer i el segon nombre són valors cinemàtics. No ho són. El número abans de la Wés la viscositat absoluta de l'oli durant l'arrencada basada en el simulador de marxa en fred ASTM TEST D5293) i la viscositat de bombeig basada en ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 o ASTM D6896 (mini viscosímetre rotatiu). L'arrencada en fred simula l'arrencada en fred d'un motor a diferents temperatures en funció de la viscositat projectada de l'oli que s'està provant. En altres paraules, els provadors no utilitzen la mateixa temperatura per a cada oli.

Per exemple, per assolir una classificació de 0W, l'oli no ha de superar un màxim de 6200 mPa (megapascal) de viscositat d'arrencada a -31 °F (-35 °C) i un màxim viscositat de bombeig de 60.000 mPa a -40 ° F/C.

Consulteu aquest gràfic per entendre com dos olis amb el mateix primer nombre poden tenir dues viscositats absolutes diferents.

Així, un oli de 5 W SEMPRE proporcionarà una millor capacitat d'arrencada i bomba que un de 10 W a TOTES les temperatures. Òbviament, és més important utilitzar un oli de 0W o 5W en climes més freds per ajudar a arrencar i bombejar, però un 0W o 5W també ajuden a la capacitat d'arrencada i bombament a temperatures més càlides.

Ara examinem les diferències. en mPa absolut/dinàmic de dos olis amb el mateix primer nombre: 10W40 i 10W-60

El 10W-40 té una viscositat dinàmica de 735,42 mPa @ 0°C. Però l'oli 10W-60 té una viscositat dinàmica de 1453,82 mPa @ 0 °C. Els dos olis són de 10W! Així, tot i que tots dos són de 10 W, tenen un arranjament i un bombeig completament diferentscaracterístiques.

Tipus de modificadors d'índex de viscositat

L'oli de grau recte i de grau múltiple contenen modificadors de viscositat tant per als convencionals i oli sintètic. Els fabricants utilitzen una varietat de productes, com ara polímers o copolímers solubles en oli.

Depressors del punt d'abocament i del punt d'abocament

El punt d'escotiment d'un oli és la temperatura a la qual ja no flueix l'oli. Els additius depressors del punt d'abocament frenen l'espessiment de l'oli a temperatures més baixes retardant la cristal·lització dels components parafínics de l'oli. Això redueix les temperatures del punt d'escotiment.

Milloradors de l'índex de viscositat (VII)

Els milloradors VII solen ser molècules de polímer de cadena llarga i d'alt pes molecular que canvien la seva forma amb els canvis de temperatura. Quan estan freds, es dobleguen amb força o s'enrotllen. Quan estan en estat fred, no augmenten la viscositat de l'oli. Tanmateix, a mesura que augmenta la temperatura de l'oli, les molècules "es desenrotllen/despleguen". Per tant, ocupen més espai i augmenten la fricció de l'oli del motor per compensar les característiques d'aprimament tèrmic de l'oli. És a dir, actuen com a espessidor per reduir l'aprimament del petroli.

• copolímers d'olefines (OCP)

• metacrilats de polialquil (PAMA)

• poliisobutilès (PIB)

• Polímers de bloc d'estirè

• Metacrilat de metil (MMA)

• Cautxú de polibutadiè (PBR)

• Cis-poliisoprè (un cautxú sintètic)

• palmitat de polivinil

•caprilat de polivinil,

• copolímers de palmitat de vinil amb acetat de vinil,

Però hi ha un inconvenient en els polímers VII. Com més gran sigui el pes molecular del polímer, més s'expandeix. Però com més gran sigui el pes molecular, més tendeixen a "tallar-se" mentre flueixen entre dues parts mòbils. Si un refinador / mesclador d'oli utilitza una concentració més alta de polímers VII d'alt pes molecular, més poden evitar que l'oli es dilueixi quan l'oli és nou. Però a mesura que l'oli acumula milles, la cisalla danya els polímers i en redueix la seva capacitat de mantenir la viscositat indicada. Per tant, els polímers de cadena llarga es descomponen amb força rapidesa a causa del "cisallament" entre les peces mòbils. De fet, durant un curt període de temps, la cisalla causada pel motor pot fer que un oli 5w30 actuï com un oli 5w20 (o inferior). Això condueix a una disminució de la protecció del motor.

Per altra banda, una batedora/refinadora afegeixo alguns polímers d'alt pes molecular juntament amb polímers de baix pes molecular juntament amb una base de major viscositat per proporcionar un equilibri entre aprimament a alta temperatura i vida útil més llarga de l'oli. En altres paraules, és una recepta que depèn del refinador/mesclador individual.

En resum

Els olis de motor moderns són una barreja d'oli base amb additius per reduir la dilució a temperatures més altes i altres additius per reduir l'espessiment a temperatures més fredes. A més, massa relacionats amb la viscositatafegeixen additius, refinadors i mescladors, additius anticorrosius, modificadors de la fricció, detergents i antiespumantes.

L'elecció de la viscositat i la qualitat de l'estoc base, juntament amb els tipus i quantitats d'additius, depenen completament del refinador o batedora independent. És una recepta que es basa en el preu de les matèries primeres i en la reputació de qualitat que vol aconseguir el refinador o la batedora.