A motorolaj specifikációk értelmezése.

A motorolaj szerepének megértése

A motorolaj csökkenti a felületek közötti súrlódást

Csökkenti a kopást

Csökkenti a hőt a csúszó alkatrészek között

Csökkenti az energiaveszteséget

Hűtőfolyadékként viselkedik, hogy elvezesse a hőt a súrlódási területről.

Tömítésként működik a henger és a dugattyúgyűrűk között.

Mi a motorolaj viszkozitása?

A viszkozitás egy olyan mérés, amely kategorizálja a folyadék áramlási ellenállását. Mivel azonban az olaj melegedésével vékonyodik, lehűlésével pedig sűrűsödik, az olaj viszkozitási minősítésének tartalmaznia kell egy hőmérsékleti referenciát. Az olaj viszkozitásának kétféle mérési módja is létezik: kinematikus és abszolút (más néven dinamikus).

A motorolaj kinematikai viszkozitását centistoke-ban (cST) vagy mm2/s-ban mérik. Egy centistoke a stoke 1/100-a. A stoke egy olyan mérőszám, amelyet az határoz meg, hogy egy bizonyos tömegű (sűrűségű) folyadék (centiméterben) egy bizonyos idő alatt mennyit mozog (centiméterben), egy köbcentiméterre vonatkoztatott grammban kifejezve egy nyíláson keresztül.

Íme egy egyszerű példa a kinematikai viszkozitásra: fúrjunk egy kis pohárba egy meghatározott méretű lyukat, és dugaszoljuk be. Ezután töltsük meg a poharat 100 °C-os (212 °F) motorolajjal. Tegyük ki a lyukat, és mérjük meg, hány gramm olaj áramlik át a lyukon egy meghatározott idő alatt. Megvan a kinematikai érték. Sajnos a motorok nem így működnek. Az olaj áramlási ellenállásának mérése a motorban sokkal bonyolultabb, mint a motorban.bonyolult.

Először is, a motorok nem a gravitációra támaszkodnak az áramlás eléréséhez; az olajat nyomás alatt keringetik egy olajszivattyú segítségével. Másodszor, a motorolaj nem csak egy csészében lévő lyukon csöpög ki. A csapágyak és a forgó tengelyek között, valamint a szűk olajcsatornákon keresztül kell haladnia. Ahogy az olaj a csapágyak és tengelyek között, valamint a csatornákon keresztül csúszik, ellenállásba ütközik.

Ennek ismeretében térjünk vissza a csepegő csésze példájához. Ahelyett, hogy a csésze tetejét nyitva hagynánk a légkör felé, lefedjük és 10 psi nyomást alkalmazunk. Ezután egy 12″-es ivószálat csatlakoztatunk a csésze alján lévő lyukhoz. Ha a tesztet -17,7°C-on (0°F) megismételjük, teljesen más eredményt kapunk, és ez az eredmény lesz az abszolút vagy dinamikus viszkozitás.

Más szóval, a motorolaj abszolút viszkozitása azt méri, hogyan viselkedik az olaj, amikor a motor beindul és az olajat pumpálják. A motorolaj abszolút/dinamikus viszkozitása valójában azt mutatja meg, hogyan viselkedik az olaj hideg indításkor, amikor beindítjuk, és mennyire jól pumpál hidegen.

Hogyan fejezik ki a motorolaj viszkozitását?

A Society of Automotive Engineers (SAE) az "XW-XX" közös besorolást használja, ahol a "W" (tél) előtti szám az olaj abszolút/dinamikus alacsony hőmérsékletű (-17,7 °C (0 °F) teljesítményét, a másik szám pedig az olaj kinematikus magas hőmérsékletét jelenti 100 °C-on (212 °F).

A téli minősítést egy speciális vizsgálóberendezéssel, az úgynevezett hidegindítás-szimulátorral számítják ki, és az egyes olajfajtákat mPa's-ban mérik. Az olaj magas hőmérsékleti fokozatát (cSt) mértékegységben mérik.

FONTOS MEGJEGYZÉS: Az alább feltüntetett olajfajtákat különböző hőmérsékleten tesztelték! A 0W olajat -35°C-on, míg az 5W olajat -30°C-on tesztelték. A W olajfajták viszkozitása a MAXIMÁLIS megengedett érték, míg a magas hőmérsékletű olajfajták viszkozitása a MINIMUM.

Tehát egy 5W-30-as olaj hideg időben kevésbé sűrűsödik be, mint egy 10W-30-as olaj. Ez azt jelenti, hogy egy 5W-30-as olajjal a motor gyorsabban beindul, és az olajszivattyú könnyebben tud pumpálni, mint egy 10W-30-as olajjal ugyanolyan hideg hőmérsékleten.

Magasabb hőmérsékleten az 5W-30-as minőségű olaj gyorsabban elvékonyodik, mint az 5W-40-es minőségű olaj ugyanolyan magas hőmérsékleten.

Viszkozitási index (VI)

Minden olaj hígul, ahogy melegszik. Az olaj hígulásának sebességét a viszkozitási indexe fejezi ki. Ha az olaj hígulása a hőmérséklet emelkedésével nagyon lassú, akkor a VI értéke magas. Más szóval, a magas VI értékű olaj viszkozitása széles hőmérséklet-tartományban egyenletesebb.

A hőmérsékletnek az olaj viszkozitására gyakorolt hatása NEM egyenletes.

Az olaj hígulása vagy sűrűsödése nem lineáris. Például egy olaj kinematikai viszkozitása 50°F és 59°F között sokkal nagyobb mértékben változik, mint 176°F és 185°F között.

"A viszkozitási indexet (VI) az alap- és kenőolajok számára Dean és Davis a Standard Oil-tól 1929-ben fejlesztette ki. Ekkor még nem álltak rendelkezésre többfokozatú olajok és szintetikus olajok. A VI skálához két határértéket határoztak meg. A skála felső határértékére kerültek az alacsony hőmérsékletfüggő viszkozitásváltozással rendelkező olajok (pennsylvaniai nyersolajokból finomított HVI olajok, paraffinolaj).

A VI-jukat 100-zal jelölték, ami a legjobb VI-t jelentette. A jelentős viszkozitásváltozást mutató olajok (LVI-olajok, texasi öbölbeli nyersolajokból finomított olajok, nafténes olajok) az alsó határt képviselték. VI-jukat 0-val jelölték - ez volt a lehető legrosszabb VI. A VI-értékek ásványi olajokra vonatkoztak. A kenőolajokat ezután összehasonlították ezekkel a referenciaértékekkel. Ha az olaj hasonló volt a paraffinolajhoz, akkor a 100-as VIHa a nafténolajhoz hasonló volt, akkor 0 VI-t adtak hozzá. A középső értékhez 50 körüli VI-t adtak. A VI 100-nál magasabb értékekre való növeléséhez később új alapolaj-típusokat és speciális adalékanyagokat fejlesztettek ki." -Anton Paar.

A motorolaj VI értéke -60-tól akár 400-ig is terjedhet, attól függően, hogy a finomító vagy az olajkeverő milyen viszkozitásjavító adalékanyagokat használ. A motorolajok általában 5-20% viszkozitásjavító adalékanyagot tartalmaznak.

Ez fontos. Az emberek gyakran azt gondolják, hogy az első és a második számok kinematikai értékek. Nem azok. A W előtti szám az olaj abszolút viszkozitása indítás közben az ASTM TEST D5293 hidegindítás szimulátor alapján) és a szivattyúzási viszkozitás az ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 vagy ASTM D6896 (mini rotációs viszkoziméter) alapján. A hidegindítás szimulálja a motor hidegindítását különböző hőmérsékleteken.a vizsgált olaj tervezett viszkozitása alapján. Más szóval, a tesztelők nem ugyanazt a hőmérsékletet használják minden olaj esetében.

Például a 0W minősítés eléréséhez az olajnak nem szabad meghaladnia a 6200 mPa (megapascal) indítási viszkozitást -31°F (-35°C) hőmérsékleten és a 60 000 mPa maximális szivattyúzási viszkozitást -40°F/C hőmérsékleten.

Tekintse meg ezt a táblázatot, hogy megértse, hogyan lehet két azonos első számmal rendelkező olajnak két különböző abszolút viszkozitása.

Tehát egy 5W-os olaj MINDIG jobb indítási és szivattyúzási képességet biztosít, mint egy 10W-os, MINDEN hőmérsékleten. Nyilvánvaló, hogy hidegebb éghajlaton fontosabb 0W vagy 5W-os olajat használni, hogy segítse az indítási és szivattyúzási képességet, de egy 0W vagy 5W-os olaj melegebb hőmérsékleten is segíti az indítási és szivattyúzási képességet.

Most pedig vizsgáljuk meg két azonos első számmal rendelkező olaj abszolút/dinamikus mPa értékének különbségét: 10W40 és 10W-60.

A 10W-40 dinamikus viszkozitása 735,42 mPa @ 0°C. De a 10W-60 olaj dinamikus viszkozitása 1453,82 mPa @ 0°C. Mindkét olaj 10W! Tehát annak ellenére, hogy mindkettő 10W, teljesen eltérőek az indítási és szivattyúzási jellemzőik.

A viszkozitási index módosítók típusai

Az egyenes minőségű és a többféle minőségű olajok tartalmaznak viszkozitásmódosítókat mind a hagyományos, mind a szintetikus olajok esetében. A gyártók különböző termékeket használnak, például olajban oldódó polimereket vagy kopolimereket.

Kiömlési pont és kiömlési pontcsökkentők

Az olaj folyáspontja az a hőmérséklet, amelyen az olaj már nem folyik. A folyáspontot csökkentő adalékok lassítják az olaj sűrűsödését alacsonyabb hőmérsékleten azáltal, hogy késleltetik az olaj paraffinos összetevőinek kristályosodását. Ez csökkenti a folyáspont hőmérsékletét.

Viszkozitási index javítók (VII)

A VII javítók általában hosszú láncú, nagy molekulatömegű polimer molekulák, amelyek a hőmérséklet változásával változtatják alakjukat. Hideg állapotban szorosan összehajtogatva vagy feltekeredve vannak. Hideg állapotban nem növelik az olaj viszkozitását. Azonban ahogy az olaj hőmérséklete emelkedik, a molekulák "kitekerednek/felhajtogatnak". Így több helyet foglalnak el, és növelik a motorolaj súrlódását, hogy akompenzálják az olaj hőhígító tulajdonságait. Más szóval, sűrítőszerként működnek, hogy csökkentsék az olaj hígulását.

- olefin kopolimerek (OCP)

- polialkil-metakrilátok (PAMA)

- poliizobutilének (PIB)

- sztirol blokk polimerek

- metilmetakrilát (MMA)

- polibutadién gumi (PBR)

- cisz-poliizoprén (szintetikus gumi)

- polivinil-palmitát

- polivinil-kaprilát,

- vinilpalmitát és vinil-acetát kopolimerjei,

A VII-es polimereknek azonban van egy hátulütője. Minél nagyobb a polimer molekulatömege, annál jobban tágul. De minél nagyobb a molekulatömegük, annál inkább hajlamosak a "nyírásra", amikor két mozgó alkatrész között áramlanak. Ha egy olajfinomító/blender nagyobb koncentrációban használ nagy molekulatömegű VII-es polimereket, annál inkább meg tudják akadályozni az olaj elvékonyodását, amikor az olaj új. De ahogy az olaja kilométerek felhalmozódnak, a nyírás károsítja a polimereket, és valójában csökkenti a megadott viszkozitás fenntartásának képességét. Ezért a hosszú láncú polimerek a mozgó alkatrészek közötti "nyírás" miatt viszonylag gyorsan lebomlanak. Valójában rövid idő alatt a motor által okozott nyírás miatt egy 5w30-as olaj 5w20-as (vagy annál alacsonyabb) olajként viselkedhet. Ez a motor védelmének csökkenéséhez vezet.

Másfelől, egy keverő/finomító néhány nagy molekulasúlyú polimert adhat hozzá alacsony molekulasúlyú polimerekkel együtt, egy magasabb viszkozitású alapanyaggal együtt, hogy egyensúlyt teremtsen a magas hőmérsékletű hígítás és a hosszabb élettartam között. Más szóval, ez egy olyan recept, amely az egyes finomítóktól/finomítóktól függ.

Összefoglalva

A modern motorolajok egy alapolaj keveréke, amelyhez adalékanyagokat adnak a magasabb hőmérsékleten történő elvékonyodás csökkentésére, és más adalékanyagokat a hidegebb hőmérsékleten történő sűrűsödés csökkentésére.A viszkozitással kapcsolatos adalékanyagok mellett a finomítók és a keverők korróziógátló, súrlódásmódosító, mosó- és habzásgátló adalékanyagokat is hozzáadnak.

Az alapanyag viszkozitásának és minőségének, valamint az adalékanyagok típusának és mennyiségének megválasztása teljes mértékben a finomító vagy a független keverő függvénye. Ez egy olyan recept, amely a nyersanyagok árán és a finomító vagy a keverő által elérni kívánt minőségi hírnévnévn alapul.