Variklinės alyvos specifikacijų prasmė.

Variklio alyvos vaidmens supratimas

Variklinė alyva mažina trintį tarp paviršių

Sumažina nusidėvėjimą

Mažina šilumą tarp slankiojančių dalių

Mažina energijos nuostolius

Veikia kaip aušinimo skystis, pašalinantis šilumą iš trinties zonos.

Sandarina cilindrą ir stūmoklio žiedus

Kas yra variklinės alyvos klampumas?

Klampa - tai matas, kuriuo įvertinamas skysčio pasipriešinimas tekėjimui. Tačiau, kadangi alyva šylant tirštėja, o vėsdama tirštėja, į alyvos klampumo įvertinimą turi būti įtraukta temperatūros nuoroda. Taip pat yra du alyvos klampumo matavimo tipai: kinematinis ir absoliutus (dar vadinamas dinaminiu).

Variklinės alyvos kinematinė klampa matuojama centistoksais (cST) arba mm2/s. Centistokas yra 1/100 stokso. Stokas - tai matas, nustatomas pagal tai, kiek tam tikra skysčio masė (tankis) pasislenka (centimetrais) per tam tikrą laiko tarpą, skaičiuojant gramais kubiniame centimetre per angą.

Štai paprastas kinematinės klampos pavyzdys: mažame puodelyje išgręžkite nustatyto dydžio skylutę ir ją užkimškite. Tada pripildykite puodelį variklinės alyvos, kurios temperatūra yra 100 °C. Atkimškite skylutę ir išmatuokite, kiek gramų alyvos prateka pro skylutę per nustatytą laiką. Dabar turite kinematinį rodiklį. Deja, varikliai taip neveikia. Išmatuoti alyvos pasipriešinimą tekėjimui variklyje yra kur kas sudėtingiau.sudėtinga.

Pirma, varikliuose alyva cirkuliuoja ne dėl gravitacijos, o dėl slėgio naudojant alyvos siurblį. Antra, variklinė alyva ne tik laša iš puodelyje esančios skylutės. Ji turi judėti tarp guolių ir besisukančių velenų bei per siaurus alyvos galerijos kanalus. Slystant alyvai tarp guolių ir velenų bei per kanalus, ji susiduria su pasipriešinimu.

Žinodami tai, grįžkime prie mūsų lašančio puodelio pavyzdžio. Užuot palikę puodelio viršų atvirą atmosferai, uždengsime jį dangteliu ir sukursime 10 kPa slėgį. Tada prie puodelio dugne esančios skylės pritvirtinsime 12 colių geriamojo vandens šiaudelį. Jei bandymą pakartosime esant -17,7 °C temperatūrai, gausime visiškai kitokį rezultatą, kuris bus absoliuti arba dinaminė klampa.

Kitaip tariant, variklinės alyvos absoliutinė klampa parodo, kaip alyva elgiasi, kai variklis užvedamas ir alyva pumpuojama. Variklinės alyvos absoliutinė ir (arba) dinaminė klampa iš tikrųjų parodo, kaip alyva elgsis šalto variklio užvedimo metu, kai variklis užvedamas ir kaip gerai ji pumpuojama, kai yra šalta.

Kaip išreiškiamas variklinės alyvos klampumas?

Automobilių inžinierių draugija (SAE) naudoja bendrą klasifikaciją "XW-XX", kur skaičius prieš "W" (žiema) yra alyvos absoliučiai/dinaminė žema temperatūra (-17,7 °C), o kitas skaičius rodo alyvos kinematinę aukštą temperatūrą esant 100 °C (212 °C).

Žiemos klasė apskaičiuojama naudojant specialų bandymų aparatą, vadinamą šalto sukimo imitatoriumi, ir kiekviena alyvos klasė matuojama mPa's. Aukštos temperatūros alyvos klasė matuojama (cSt).

SVARBI PASTABA: toliau pateiktos alyvos rūšys yra išbandytos skirtingose temperatūrose! 0W alyva išbandyta -35 °C temperatūroje, o 5W alyva išbandyta -30 °C temperatūroje. 0W alyva išbandyta -35 °C temperatūroje, o 5W alyva išbandyta -30 °C temperatūroje.

Taigi 5W-30 klasės alyva šaltuoju metų laiku sutirštėja mažiau nei 10W-30 klasės alyva. Tai reiškia, kad 5W-30 klasės alyva leis varikliui greičiau užsivesti, o alyvos siurblys galės lengviau pumpuoti alyvą nei 10W-30 klasės alyva esant tokiai pat šaltai temperatūrai.

Esant aukštesnei temperatūrai, 5W-30 klasės alyva greičiau išsilydo nei 5W-40 klasės alyva, esant tai pačiai aukštai temperatūrai.

Klampos indeksas (VI)

Šildant alyva skystėja. Alyvos skystėjimo greitis išreiškiamas klampumo indeksu. Jei alyva skystėja labai lėtai, kylant temperatūrai, jos klampumo indeksas yra aukštas. Kitaip tariant, alyva, kurios klampumo indeksas yra aukštas, išlaiko pastovesnę klampą plačiame temperatūrų diapazone.

Temperatūros poveikis alyvos klampai NĖRA vienodas

Alyvos plonėjimas ar tirštėjimas nėra tiesinis. Pavyzdžiui, alyvos kinematinė klampa nuo 50°F iki 59°F pasikeičia daug labiau nei nuo 176°F iki 185°F.

"Standard Oil" kompanijos "Dean" ir "Davis" bazinių atsargų ir tepalinių alyvų klampumo indeksą (VI) sukūrė 1929 m. Tuo metu dar nebuvo daugiasluoksnių alyvų ir sintetinių alyvų. VI skalėje buvo nustatyti du ribiniai taškai. Alyvos, kurių klampumo pokyčiai mažai priklauso nuo temperatūros (HVI alyvos, rafinuotos iš Pensilvanijos žaliavų, parafininė alyva), buvo viršutinėje skalės dalyje.

Jų VI buvo žymima 100 - tai geriausias VI. Alyvos, kurių klampa labai pakito (LVI alyvos, rafinuotos iš Teksaso įlankos naftos žaliavų, nafteninė alyva), atstovavo žemiausiems rodikliams. Jų VI buvo žymima 0 - tai blogiausias įmanomas VI. VI reikšmės buvo susijusios su mineralinėmis alyvomis. Tuomet alyvos buvo lyginamos su šiais etalonais. Jei alyva buvo panaši į parafininę alyvą, VI buvo 100jei ji buvo panaši į nafteninę alyvą, buvo priskiriama VI 0. Vidutiniškai VI buvo priskiriama apie 50. Kad VI padidėtų iki didesnių nei 100 verčių, vėliau buvo sukurtos naujos bazinės alyvos rūšys ir specialūs priedai." -Anton Paar

Priklausomai nuo naftos perdirbimo gamykloje ar alyvos maišykloje naudojamų klampumo modifikatorių tipų, variklinės alyvos VI svyruoja nuo -60 iki net 400. Paprastai variklinės alyvos sudėtyje yra nuo 5 iki 20 % klampumą didinančių priedų.

Tai svarbu. Žmonės dažnai galvoja, kad pirmasis ir antrasis skaičiai yra kinematinės vertės. Taip nėra. Skaičius prieš W yra absoliuti alyvos klampa, kai alyva užvedama, remiantis ASTM TEST D5293 šalto užvedimo imitatoriumi), ir siurbimo klampa, remiantis ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 arba ASTM D6896 (mini rotaciniu viskozimetru). Šalto užvedimo imitatoriumi imituojamas šaltas variklio užvedimas esant įvairioms temperatūroms.atsižvelgiant į numatomą bandomos alyvos klampą. Kitaip tariant, bandytojai nenaudoja vienodos temperatūros kiekvienai alyvai.

Pavyzdžiui, kad alyva atitiktų 0W klasę, jos klampa, esant -31°F (-35 °C) temperatūrai, turi būti ne didesnė kaip 6200 mPa (megapaskalių), o klampa, esant -40°F/C temperatūrai, ne didesnė kaip 60 000 mPa.

Žr. šią lentelę, kad suprastumėte, kaip dviejų alyvų, kurių pirmasis skaičius yra toks pat, absoliutinė klampa gali skirtis.

Taigi 5W alyva VISADA užtikrins geresnes užvedimo ir siurbimo galimybes nei 10W alyva esant VISOMS temperatūroms. Akivaizdu, kad šaltesnio klimato sąlygomis svarbiau naudoti 0W arba 5W alyvą, kad būtų lengviau užvesti ir siurbti, tačiau 0W arba 5W alyva taip pat padeda užvesti ir siurbti ir esant aukštesnei temperatūrai.

Dabar panagrinėkime dviejų alyvų, kurių pirmasis numeris yra toks pat: 10W40 ir 10W-60, absoliutaus ir dinaminio mPa skirtumus.

10W-40 alyvos dinaminė klampa yra 735,42 mPa @ 0 °C. Tačiau 10W-60 alyvos dinaminė klampa yra 1453,82 mPa @ 0 °C. Abi alyvos yra 10W! Taigi, nors abi alyvos yra 10W, jos pasižymi visiškai skirtingomis užvedimo ir siurbimo charakteristikomis.

Klampos indekso modifikatorių tipai

Paprastos ir daugiakomponentės alyvos sudėtyje yra ir įprastinės, ir sintetinės alyvos klampumo modifikatorių. Gamintojai naudoja įvairius produktus, pavyzdžiui, alyvoje tirpstančius polimerus arba kopolimerus.

Pilstymo taško ir pilstymo taško depresantai

Alyvos stingimo temperatūra - tai temperatūra, kurioje alyva nebeteka. Slydimo temperatūrą mažinantys priedai lėtina alyvos tirštėjimą žemesnėje temperatūroje, nes stabdo parafino komponentų kristalizaciją. Tai mažina stingimo temperatūrą.

Klampos indekso gerinimo medžiagos (VII)

VII gerinimo medžiagos paprastai yra ilgos grandinės, didelės molekulinės masės polimerų molekulės, kurios keičia savo formą kintant temperatūrai. Kai jos šaltos, jos būna tvirtai sulankstytos arba suvyniotos. Kai jos yra šaltos būsenos, alyvos klampumo nedidina. Tačiau, kylant alyvos temperatūrai, molekulės "išsivynioja/nesusilanksto". Taigi jos užima daugiau vietos ir didina variklinės alyvos trintį įKitaip tariant, jie veikia kaip tirštiklis, mažinantis aliejaus skystėjimą.

- olefinų kopolimerai (OCP)

- polialkilmetakrilatai (PAMA)

- poliizobutilenai (PIB)

- stireno blokiniai polimerai

- metilmetakrilatas (MMA)

- polibutadieno kaučiukas (PBR)

- cis-poliizoprenas (sintetinis kaučiukas).

- polivinilo palmitatas

- polivinilo kaprilato,

- vinilo palmitato ir vinilacetato kopolimerai,

Tačiau polimerai VII turi ir neigiamą pusę. Kuo didesnė polimero molekulinė masė, tuo labiau jis plečiasi. Tačiau kuo didesnė molekulinė masė, tuo labiau jie yra linkę į "kirpimą", kai teka tarp dviejų judančių dalių. Jei naftos perdirbėjas ir (arba) maišytojas naudoja didesnę didelės molekulinės masės polimerų VII koncentraciją, tuo labiau jie gali užkirsti kelią alyvos skystėjimui, kai alyva yra nauja. Tačiau, kai alyvaDėl šlyties pažeidžiami polimerai ir iš tikrųjų sumažėja gebėjimas išlaikyti nurodytą klampą. Todėl ilgos grandinės polimerai gana greitai suyra dėl šlyties tarp judančių dalių. Tiesą sakant, per trumpą laiką dėl variklio sukeltos šlyties 5w30 alyva gali būti panaši į 5w20 (ar mažesnės talpos) alyvą. Dėl to sumažėja variklio apsauga.

Kita vertus, maišytojas ir (arba) rafinuotojas gali pridėti šiek tiek didelės molekulinės masės polimerų ir mažos molekulinės masės polimerų kartu su didesnio klampumo bazine žaliava, kad užtikrintų pusiausvyrą tarp didelės temperatūros alyvos skiedimo ir ilgesnio jos tarnavimo laiko. Kitaip tariant, tai yra receptas, kuris priklauso nuo konkretaus rafinuotojo ir (arba) maišytojo.

Apibendrinant

Šiuolaikinės variklinės alyvos yra bazinės alyvos mišinys su priedais, mažinančiais tirštėjimą esant aukštesnei temperatūrai, ir kitais priedais, mažinančiais tirštėjimą esant žemesnei temperatūrai.Be su klampumu susijusių priedų, naftos perdirbėjai ir maišytojai prideda antikorozinių, trintį modifikuojančių, ploviklių ir putojimą mažinančių priedų.

Bazinės žaliavos klampumą ir kokybę, taip pat priedų rūšis ir kiekius pasirenka tik rafinuotojas arba nepriklausomas maišytojas. Tai receptas, pagrįstas žaliavų kaina ir kokybės reputacija, kurią rafinuotojas arba maišytojas nori pasiekti.