Kuptimi i specifikimeve të vajit motorik.

Të kuptuarit e rolit të vajit motorik

Vaji motorik redukton fërkimin ndërmjet sipërfaqeve

Redukton konsumin

Redukton nxehtësinë ndërmjet pjesëve rrëshqitëse

Redukton humbjen e energjisë

Vepron si një ftohës për të hequr nxehtësinë nga zona e fërkimit

Vepron si vulë midis cilindrit dhe unazave të pistonit

Çfarë është viskoziteti i vajit motorik?

Viskoziteti është një matje që kategorizon rezistencën e një lëngu ndaj rrjedhjes. Megjithatë, meqenëse vaji hollohet ndërsa nxehet dhe trashet ndërsa ftohet, vlerësimi i viskozitetit të vajit duhet të përfshijë një referencë të temperaturës. Ekzistojnë gjithashtu dy lloje të matjeve të viskozitetit të vajit; Kinematik dhe Absolut (i quajtur edhe dinamik).

Viskoziteti kinematik i vajit motorik matet në centistoke (cST) ose mm2/s. Një centistok është 1/100 e një stok. Një Stoke është një matje e përcaktuar nga sa lëviz një masë (densitet) e caktuar e lëngut (në centimetra) gjatë një periudhe kohe, bazuar në gram për centimetër kub nëpër një vrimë.

Këtu është një shembull i thjeshtë i Kinematic viskozitet; shponi një vrimë të një madhësie të caktuar në një filxhan të vogël dhe mbylleni atë. Më pas mbushni filxhanin me vaj motori në 100°C (212°F). Hiqeni vrimën nga priza dhe matni sa gram vaj rrjedh nëpër vrimë gjatë një periudhe të caktuar kohe. Tani keni një vlerësim kinematik. Fatkeqësisht, motorët nuk funksionojnë në këtë mënyrë. Matja e rezistencës së vajit ndaj rrjedhjes në një motor është shumë më tepëri komplikuar.

Së pari, motorët nuk mbështeten te graviteti për të marrë rrjedhën; ata qarkullojnë vajin nën presion duke përdorur një pompë vaji. Së dyti, vaji i motorit nuk pikon vetëm nga një vrimë në një filxhan. Ai duhet të udhëtojë ndërmjet kushinetave dhe boshteve rrotulluese dhe nëpër kalimet e ngushta të galerisë së vajit. Ndërsa vaji rrëshqet midis kushinetave dhe boshteve dhe përmes kalimeve, ai has në zvarritje.

Duke e ditur këtë, le të kthehemi te shembulli ynë i filxhanit që pikon. Në vend që ta lëmë pjesën e sipërme të filxhanit të hapur ndaj atmosferës, do ta mbyllim atë dhe do të bëjmë presion 10 psi. Më pas, ne do të bashkojmë një kashtë 12″ në vrimën në fund të filxhanit. Nëse e përsërisim testin në -17,7°C (0°F) do të marrim një rezultat krejtësisht të ndryshëm dhe ky rezultat do të jetë viskoziteti absolut ose dinamik.

Me fjalë të tjera, viskoziteti absolut i vajit motorik është një masën se si vepron vaji kur motori po rrotullohet dhe vaji pompohet. Viskoziteti absolut/dinamik i një vaji motorik ju tregon vërtet se si vaji do të sillet gjatë ndezjes së ftohtë kur jeni duke e fiksuar dhe sa mirë pompon kur është i ftohtë.

Si shprehet viskoziteti i vajit të motorit?

Shoqëria e Inxhinierëve të Automjeteve (SAE) përdor një klasifikim të përbashkët të "XW-XX", ku numri që i paraprin "W" (dimrit) është performanca absolute/dinamike e vajit në temperaturë të ulët (-17,7°C (0°F) dhe numri tjetër përfaqëson temperaturën e lartë kinematike të vajit në 100°C (212°F).

Dimrivlerësimi llogaritet duke përdorur një aparat të veçantë testimi të quajtur simulator me fiksim të ftohtë dhe çdo shkallë vaji matet në mPa. Nota e temperaturës së lartë të vajit matet në (cSt).

SHËNIM I RËNDËSISHËM: Klasat e vajit të paraqitura më poshtë testohen në temperatura të ndryshme! Një vaj 0W testohet në -35°C ndërsa vaji 5W testohet në -30°C. Viskozitetet e klasave W janë MAXIMUM të lejueshme, ndërsa viskozitetet e notave të temperaturës së lartë janë MINIMUMS

Pra, një vaj i klasës 5W-30 trashet më pak se një Vaj i klasës 10W-30 në mot të ftohtë. Kjo do të thotë se një vaj 5W-30 do të lejojë që motori juaj të fiksohet më shpejt dhe pompa e vajit mund ta pompojë më lehtë sesa një vaj 10W-30 në të njëjtën temperaturë të ftohtë.

Në temperatura më të larta, një shkallë 5W-30 hollohet del më shpejt se një vaj i klasës 5W-40 në të njëjtën temperaturë të lartë.

Indeksi i viskozitetit (VI)

I gjithë vaji hollohet ndërsa nxehet. Shpejtësia me të cilën vaji hollohet shprehet me indeksin e viskozitetit të tij. Nëse vaji ka një shpejtësi shumë të ngadaltë të rrallimit me rritjen e temperaturës, atëherë VI i tij është i lartë. Me fjalë të tjera, një vaj me VI të lartë ruan një viskozitet më të qëndrueshëm në një gamë të gjerë temperaturash.

Efekti i temperaturës në viskozitetin e vajit NUK është uniform

Holimi ose trashja e vajit është jo lineare. Për shembull, viskoziteti kinematik i një vaji do të ndryshojë MË SHUMË midis 50°F dhe 59°F se sa midis 176°F dhe 185°F.

"ViskozitetiIndeksi (VI) për rezervat bazë dhe vajrat lubrifikues u zhvillua nga Dean dhe Davis nga Standard Oil në vitin 1929. Në atë kohë, nuk kishte vajra me shumë shkallë dhe asnjë vaj sintetik. Për shkallën VI u vendosën dy pika kufitare. Vajrat me ndryshim të viskozitetit të varur nga temperatura e ulët (vajrat HVI të rafinuar nga naftës bruto të Pensilvanisë, vaji parafinik) ishin në skajin më të lartë të shkallës.

VI i tyre tregohej me 100, që përfaqësonte VI-në më të mirë. Vajrat me ndryshim të ndjeshëm të viskozitetit (vajrat LVI, të rafinuara nga nafta e papërpunuar e Gjirit të Teksasit, vaj naftenik) përfaqësonin fundin e ulët. VI-ja e tyre tregohej me 0 - kjo ishte VI-ja më e keqe e mundshme. Vlerat VI lidhen me vajrat minerale. Vajrat lubrifikues u krahasuan më pas me këto standarde. Nëse vaji ishte i ngjashëm me vajin parafinik, u caktua një VI prej 100; nëse ishte i ngjashëm me vajin naftenik, u caktua një VI prej 0. Në mes do të caktohej një VI prej rreth 50. Për të rritur VI-në në vlera më të larta se 100, më vonë u zhvilluan lloje të reja të vajit bazë dhe aditivë specialë. —Anton Paar

VI i vajit motorik varion nga -60 deri në 400, në varësi të llojeve të modifikuesve të viskozitetit të përdorur nga rafineria ose blenderi i vajit. Në mënyrë tipike, vaji i motorit përmban nga 5% deri në 20% aditivë për përmirësimin e viskozitetit.

Kjo është e rëndësishme. Njerëzit shpesh mendojnë se numrat e parë dhe të dytë janë të dy vlera kinematike. Ata nuk jane. Numri para Wështë viskoziteti absolut i vajit gjatë fiksimit bazuar në simulatorin me fiksim të ftohtë ASTM TEST D5293) dhe viskozitetin e pompimit bazuar në ASTM D4684, ASTM D3829, ASTM D6821 ose ASTM D6896 (miniviskometër rrotullues). Makina e ftohtë simulon fillimin e ftohtë të një motori në temperatura të ndryshme bazuar në viskozitetin e parashikuar të vajit që testohet. Me fjalë të tjera, testuesit nuk përdorin të njëjtën temperaturë për çdo vaj.

Për shembull, për të arritur një vlerësim 0W, vaji nuk duhet të kalojë një maksimum prej 6200 mPa (megapascal) viskozitet të fiksimit në -31°F (-35°C) dhe një maksimum viskozitet pompimi prej 60,000 mPa në -40° F/C.

Shihni këtë grafik për të kuptuar se si dy vajra me të njëjtin numër të parë mund të kenë dy viskozitete të ndryshme absolute.

Pra, një vaj 5W do të ofrojë GJITHMONË aftësi më të mirë të fiksimit dhe pompimit sesa një vaj 10W në TË GJITHA temperaturat. Natyrisht, është më e rëndësishme të përdorni një vaj 0W ose 5W në klimat më të ftohta për të ndihmuar në fiksimin dhe aftësinë e pompimit, por një 0W ose 5W ndihmon gjithashtu aftësinë e fiksimit dhe pompimit në temperatura më të ngrohta.

Tani le të shqyrtojmë ndryshimet në mPa absolute/dinamike të dy vajrave me të njëjtin numër të parë: 10W40 dhe 10W-60

10W-40 ka një viskozitet dinamik prej 735,42 mPa @ 0°C. Por vaji 10W-60 ka një viskozitet dinamik prej 1453.82 mPa @ 0°C. Të dy vajrat janë 10 W! Pra, edhe pse të dy janë 10 W, ato kanë fiksim dhe pompim krejtësisht të ndryshëmkarakteristikat.

Llojet e modifikuesve të indeksit të viskozitetit

Vaji i drejtë dhe me shumë shkallë përmbajnë modifikues të viskozitetit për të dy konvencionalët dhe vaj sintetik. Prodhuesit përdorin një shumëllojshmëri produktesh, si polimere ose kopolimerë të tretshëm në vaj.

Depresantët e pikës së derdhjes dhe derdhjes

Pika e derdhjes së vajit është temperatura në të cilën vaji nuk rrjedh më. Aditivët depresues të pikës së derdhjes ngadalësojnë trashjen e vajit në temperatura më të ulëta duke vonuar kristalizimin e përbërësve parafinikë të vajit. Kjo ul temperaturat e pikës së derdhjes.

Përmirësuesit e indeksit të viskozitetit (VII)

VII Përmirësuesit janë zakonisht molekula polimerësh me zinxhir të gjatë dhe me peshë molekulare të lartë që ndryshojnë formën e tyre me ndryshimet e temperaturës. Kur ftohen, ato palosen fort ose mbështjellen. Kur janë në gjendje të ftohtë, ato nuk e rrisin viskozitetin e vajit. Megjithatë, me rritjen e temperaturës së vajit, molekulat "zhbëhen/shpalosen". Pra, ata zënë më shumë hapësirë ​​dhe rrisin fërkimin e vajit të motorit për të kompensuar karakteristikat e hollimit të nxehtësisë së vajit. Me fjalë të tjera, ato veprojnë si një trashës për të reduktuar hollimin e vajit.

• kopolimerët e olefinës (OCP)

• metakrilatet polialkil (PAMA)

• poliizobutilenet (PIB)

• polimere bllok stireni

• metilmetakrilat (MMA)

• gome polibutadiene (PBR)

• cis-polizoprene (një gome sintetike)

• polivinil palmitat

•polivinil kaprilat,

• kopolimerët e vinil palmitatit me vinil acetat,

Por ka një anë negative për polimerin VII. Sa më e lartë të jetë pesha molekulare e polimerit, aq më shumë zgjerohet. Por sa më e lartë të jetë pesha molekulare, aq më shumë janë të prirur për "prerje" ndërsa rrjedhin midis dy pjesëve të lëvizshme. Nëse një përpunues/blender vaji përdor një përqendrim më të lartë të polimerëve VII me peshë të lartë molekulare, aq më shumë mund të parandalojnë hollimin e vajit kur vaji është i ri. Por ndërsa vaji grumbullohet me kilometra, prerja dëmton polimeret dhe në fakt zvogëlon aftësinë e tij për të ruajtur viskozitetin e deklaruar. Prandaj, polimerët me zinxhir të gjatë prishen mjaft shpejt për shkak të "prerjes" midis pjesëve të lëvizshme. Në fakt, gjatë një periudhe të shkurtër kohe, qethja e shkaktuar nga motori mund të bëjë që një vaj 5w30 të veprojë si vaj 5w20 (ose më i ulët). Kjo çon në një ulje të mbrojtjes së motorit.

Nga ana tjetër, një blender/përpunues shton disa polimerë me peshë të lartë molekulare së bashku me polimerë me peshë molekulare të ulët në lidhje me një stok bazë me viskozitet më të lartë për të siguruar një ekuilibër midis Hollim me temperaturë të lartë dhe jetëgjatësi më të madhe të vajit. Me fjalë të tjera, është një recetë që varet nga rafineri/blenderi individual.

Në përmbledhje

Vajrat modernë motorikë janë një përzierje e një vaji bazë me aditivë për të reduktuar rrallimin në temperatura më të larta dhe aditivë të tjerë për të reduktuar trashjen në temperatura më të ftohta. Përveç kësaj, shumë viskozitet i lidhuraditivë shtues, rafinues dhe blenders, anti-korroziv, modifikues fërkimi, detergjent dhe kundër shkumës.

Zgjedhja e viskozitetit dhe cilësisë së bazës, së bashku me llojet dhe sasitë e aditivëve janë plotësisht në varësi të rafiner ose blender i pavarur. Është një recetë që bazohet në çmimin e lëndëve të para dhe në reputacionin e cilësisë që rafineri ose blenderi dëshiron të arrijë.