Dá sentido ás especificacións do aceite de motor.

Entender o papel do aceite de motor

O aceite de motor reduce a fricción entre as superficies

Reduce o desgaste

Reduce a calor entre as pezas deslizantes

Reduce a perda de enerxía

Actúa como un refrixerante para eliminar a calor da zona de fricción

Actúa como un selo entre o cilindro e os aneis do pistón

Que é a viscosidade do aceite de motor?

A viscosidade é unha medida que clasifica a resistencia ao fluxo dun líquido. Non obstante, dado que o aceite se adelgaza a medida que se quenta e se espesa ao arrefriarse, a clasificación de viscosidade do aceite debe incluír unha referencia de temperatura. Tamén hai dous tipos de medicións de viscosidade do aceite; Cinemática e Absoluta (tamén chamada dinámica).

A viscosidade cinemática do aceite de motor mídese en centistokes (cST) ou mm2/s. Un centistoke é 1/100 dun stoke. Un Stoke é unha medida determinada pola cantidade de movementos dunha determinada masa (densidade) de líquido (en centímetros) durante un período de tempo, baseada en gramos por centímetro cúbico a través dun orificio.

Aquí tes un exemplo sinxelo de cinemática. viscosidade; fai un burato dun tamaño determinado nunha cunca pequena e tapao. A continuación, enche a cunca con aceite de motor a 100 °C (212 °F). Desenchufe o burato e mida cantos gramos de aceite flúe polo burato durante un período de tempo determinado. Agora tes unha clasificación Cinemática. Desafortunadamente, os motores non funcionan así. Medir a resistencia do aceite ao fluxo nun motor é moito máiscomplicado.

En primeiro lugar, os motores non dependen da gravidade para obter caudal; circulan aceite a presión mediante unha bomba de aceite. En segundo lugar, o aceite de motor non só gotea dun burato nunha cunca. Debe viaxar entre os rodamentos e os eixes xiratorios e a través de estreitas galerías de aceite. A medida que o aceite desliza entre os rodamentos e os eixes e a través dos pasadizos, atopa arrastre.

Sabendo iso, volvamos ao noso exemplo de copa de goteo. En lugar de deixar a parte superior da cunca aberta á atmosfera, taparémola e aplicaremos 10 psi de presión. A continuación, colocaremos unha palla de 12 polgadas ao buraco do fondo da cunca. Se repetimos a proba a -17,7 °C (0 °F) obteremos un resultado completamente diferente e este resultado será a súa viscosidade absoluta ou dinámica.

É dicir, a viscosidade absoluta do aceite de motor é unha medida de como actúa o aceite cando o motor arranca e o aceite está a ser bombeado. A viscosidade absoluta/dinámica dun aceite de motor indícanoche realmente como se comportará o aceite ao arrancar en frío cando estás a arrancar e o ben que bombea cando está frío.

Como se expresa a viscosidade do aceite de motor?

A Society of Automotive Engineers (SAE) usa unha clasificación común de "XW-XX", onde o número que precede á "W" (inverno) é o rendemento absoluto/dinámico do aceite a baixa temperatura (-17,7 °C (0 °F)). e o outro número representa a alta temperatura cinemática do aceite a 100 °C (212 °F).

O invernoA clasificación calcúlase mediante un aparello de proba especial chamado simulador de arranque en frío e cada grao de aceite mídese en mPa. O grao de alta temperatura do aceite mídese en (cSt).

NOTA IMPORTANTE: Os graos de aceite mostrados a continuación son probados a diferentes temperaturas. Un aceite de 0 W probáse a -35 °C mentres que o aceite de 5 W se proba a -30 °C. As viscosidades dos graos W son MÁXIMAS permitidas, mentres que as viscosidades dos graos de alta temperatura son MÍNIMAS

Entón, un aceite de grao 5W-30 espesa menos que un Aceite de grao 10W-30 en clima frío. Isto significa que un aceite de 5W-30 permitirá que o seu motor arranque máis rápido e que a bomba de aceite pode bombealo máis facilmente que un aceite de 10W-30 á mesma temperatura fría.

A temperaturas máis altas, un grao de 5W-30 adelgaza. é máis rápido que un aceite de grao 5W-40 á mesma temperatura elevada.

Índice de viscosidade (VI)

Todo o aceite se diluye a medida que se quenta. A velocidade á que se diluye o aceite exprésase polo seu índice de viscosidade. Se o aceite ten unha taxa de adelgazamento moi lenta a medida que aumenta a temperatura, entón o seu VI é alto. Noutras palabras, un aceite con alto VI mantén unha viscosidade máis consistente nun amplo intervalo de temperatura.

O efecto da temperatura sobre a viscosidade do aceite NON é uniforme

O adelgazamento ou espesamento do aceite é non lineal. Por exemplo, a viscosidade cinemática dun aceite cambiará MÁIS entre 50 °F e 59 °F que entre 176 °F e 185 °F.

"A viscosidadeO índice (VI) para as accións básicas e os aceites lubricantes foi desenvolvido por Dean e Davis de Standard Oil no ano 1929. Neste momento, non había aceites multigrados nin aceites sintéticos dispoñibles. Para a escala VI establecéronse dous puntos límite. Os aceites con cambio de viscosidade dependente da baixa temperatura (aceites HVI refinados a partir de crus de Pensilvania, aceite parafínico) estaban no extremo superior da escala.

O seu VI indicouse con 100, o que representaba o mellor VI. Os aceites con cambios significativos de viscosidade (aceites LVI, refinados a partir de crus do golfo de Texas, aceite nafténico) representaron o extremo inferior. O seu VI estaba indicado con 0: este era o peor VI posible. Os valores VI relacionados cos aceites minerais. Comparáronse os aceites lubricantes con estes puntos de referencia. Se o aceite era semellante ao aceite parafínico, asignábase un VI de 100; se era semellante ao aceite nafténico, asignábase un VI de 0. Polo medio, asignaríase un VI duns 50. Para aumentar o VI a valores superiores a 100, máis tarde desenvolvéronse novos tipos de aceite base e aditivos especiais. —Anton Paar

O VI do aceite de motor oscila entre -60 e ata 400, dependendo dos tipos de modificadores de viscosidade utilizados pola refinería ou a mestura de aceite. Normalmente, o aceite de motor contén entre un 5% e un 20% de aditivos melloradores da viscosidade.

Isto é importante. A xente adoita pensar que o primeiro e o segundo números son ambos valores cinemáticos. Non o son. O número anterior ao Wé a viscosidade absoluta do aceite durante o arranque baseado no simulador de arranque en frío ASTM TEST D5293) e a viscosidade de bombeo baseado en ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 ou ASTM D6896 (mini viscosímetro rotativo). O arranque en frío simula o arranque en frío dun motor a varias temperaturas en función da viscosidade proxectada do aceite que se está a probar. Noutras palabras, os probadores non usan a mesma temperatura para cada aceite.

Por exemplo, para acadar unha clasificación de 0W, o aceite non debe exceder un máximo de 6200 mPa (megapascal) de viscosidade de arranque a -31 °F (-35 °C) e un máximo viscosidade de bombeo de 60.000 mPa a -40° F/C.

Consulte este gráfico para comprender como dous aceites co mesmo primeiro número poden ter dúas viscosidades absolutas diferentes.

Así que un aceite de 5 W SEMPRE proporcionará unha mellor capacidade de arranque e bombeo que un de 10 W a TODAS as temperaturas. Obviamente, é máis importante empregar un aceite de 0 W ou 5 W en climas máis fríos para axudar a arrancar e bombear, pero un 0 W ou 5 W tamén axuda á capacidade de arranque e bombeo en temperaturas máis cálidas.

Agora imos examinar as diferenzas. en mPa absoluto/dinámico de dous aceites co mesmo primeiro número: 10W40 e 10W-60

O 10W-40 ten unha viscosidade dinámica de 735,42 mPa @ 0°C. Pero o aceite 10W-60 ten unha viscosidade dinámica de 1453,82 mPa @ 0 °C. Os dous aceites son 10W! Polo tanto, aínda que os dous son de 10 W, teñen un arranque e un bombeo completamente diferentescaracterísticas.

Tipos de modificadores do índice de viscosidade

O aceite de grao recto e multigrado conteñen modificadores de viscosidade tanto para e aceite sintético. Os fabricantes usan unha variedade de produtos, como polímeros solubles en aceite ou copolímeros.

Depresores de punto de fluidez e punto de fluidez

O punto de fluidez dun aceite é a temperatura á que xa non flúe o aceite. Os aditivos depresores do punto de vertedura retardan o espesamento do aceite a temperaturas máis baixas ao retardar a cristalización dos compoñentes parafínicos do aceite. Isto reduce as temperaturas do punto de fluidez.

Melloradores do índice de viscosidade (VII)

Os melloradores VII adoitan ser moléculas de polímero de cadea longa e alto peso molecular que cambian de forma cos cambios de temperatura. Cando están fríos, están ben dobrados ou enrolados. Cando están en estado frío, non aumentan a viscosidade do aceite. Non obstante, a medida que aumenta a temperatura do aceite, as moléculas "desenrolan/despréganse". Polo tanto, ocupan máis espazo e aumentan a fricción do aceite do motor para compensar as características de dilución térmica do aceite. Noutras palabras, actúan como espesantes para reducir a dilución do aceite.

• copolímeros de olefina (OCP)

• metacrilatos de polialquilo (PAMA)

• poliisobutilenos (PIB)

• Polímeros de bloque de estireno

• Metacrilato de metilo (MMA)

• Caucho de polibutadieno (PBR)

• Cis-poliisopreno (goma sintética)

• palmitato de polivinilo

•caprilato de polivinilo,

• copolímeros de palmitato de vinilo con acetato de vinilo,

Pero hai unha desvantaxe dos polímeros VII. Canto maior sexa o peso molecular do polímero, máis se expande. Pero canto maior sexa o peso molecular, máis son propensos a "cortarse" mentres flúen entre dúas partes móbiles. Se un refinador/mesturador de aceite utiliza unha maior concentración de polímeros VII de alto peso molecular, máis poden evitar o adelgazamento do aceite cando o aceite é novo. Pero a medida que o aceite acumula quilómetros, o corte dana os polímeros e realmente reduce a súa capacidade para manter a viscosidade indicada. Polo tanto, os polímeros de cadea longa descompoñen con bastante rapidez debido ao "corte" entre as partes móbiles. De feito, nun curto período de tempo, o cizallamento causado polo motor pode facer que un aceite 5w30 actúe como un aceite 5w20 (ou inferior). Isto leva a unha diminución da protección do motor.

Por outra banda, un mesturador/refinador engade algúns polímeros de alto peso molecular xunto con polímeros de baixo peso molecular xunto cunha base de maior viscosidade para proporcionar un equilibrio entre adelgazamento a alta temperatura e maior vida útil do aceite. Noutras palabras, é unha receita que depende do refinador/mesturador individual.

En resumo

Os aceites de motor modernos son unha mestura dun aceite base con aditivos para reducir o adelgazamento a temperaturas máis altas e outros aditivos para reducir o espesamento a temperaturas máis frías.Ademais demasiado relacionados coa viscosidadeaditivos, refinadores e mesturadores engaden, aditivos anticorrosivos, modificadores de fricción, deterxentes e antiespumantes.

A elección da viscosidade e calidade do stock de base, xunto cos tipos e cantidades de aditivos están completamente á altura do refinador ou licuadora independente. É unha receita que se basea no prezo das materias primas e na reputación de calidade que quere acadar o refinador ou a mestura.