Motorolaj viszkozitása
Gépek működtetése

Motorolaj viszkozitása

Motorolaj viszkozitása - az alapvető jellemzők, amelyek alapján a kenőfolyadékot kiválasztják. Lehet kinematikus, dinamikus, feltételes és specifikus. Leggyakrabban azonban kinematikus és dinamikus viszkozitásjelzőket használnak az egyik vagy másik olaj kiválasztására. A megengedett mutatóikat az autó belső égésű motorjának gyártója egyértelműen jelzi (gyakran két vagy három érték megengedett). a viszkozitás helyes megválasztása biztosítja a belső égésű motor normál működését minimális mechanikai veszteséggel, az alkatrészek megbízható védelmét és a normál üzemanyag-fogyasztást. Az optimális kenőanyag kiválasztásához alaposan meg kell értenie a motorolaj viszkozitásának kérdését.

A motorolaj viszkozitási osztályozása

A viszkozitás (más néven belső súrlódás) a hivatalos definíció szerint a folyékony testek azon tulajdonsága, hogy ellenállnak az egyik részük mozgásának a másikhoz képest. Ebben az esetben munkát végeznek, amely hő formájában a környezetbe kerül.

A viszkozitás változó érték, és az olaj hőmérsékletétől, az összetételében lévő szennyeződésektől, az erőforrás értékétől (a motor futásteljesítményétől) függően változik. Ez a jellemző azonban meghatározza a kenőfolyadék helyzetét egy adott időpontban. És a belső égésű motorok egyik vagy másik kenőanyagának kiválasztásakor két kulcsfontosságú koncepciót kell követni - a dinamikus és a kinetikus viszkozitást. Ezeket alacsony hőmérsékletű, illetve magas hőmérsékletű viszkozitásnak is nevezik.

Történelmileg a vezetők világszerte az úgynevezett SAE J300 szabvány szerint mérték a viszkozitást. A SAE a Society of Mechanical Engineers rövidítése, egy olyan szervezet, amely szabványosítja és egységesíti az autóiparban használt különféle rendszereket és koncepciókat. A J300 szabvány pedig a viszkozitás dinamikus és kinematikai összetevőit jellemzi.

Ennek a szabványnak megfelelően 17 olajosztály létezik, ebből 8 téli és 9 nyári. A FÁK-országokban használt olajok többsége XXW-YY jelöléssel rendelkezik. Ahol XX a dinamikus (alacsony hőmérsékletű) viszkozitás jelölése, YY pedig a kinematikai (magas hőmérsékletű) viszkozitás indexe. A W betű a Winter – tél angol szót jelöli. Jelenleg a legtöbb olaj minden időjárási viszonyok között használható, amit ez a megjelölés is tükröz. Nyolc téli 0 W, 2,5 W, 5 W, 7,5 W, 10 W, 15 W, 20 W, 25 W, kilenc nyári pedig 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).

A SAE J300 szabvány szerint az olajnak meg kell felelnie a következő követelményeknek:

  • Pumpálhatóság. Ez különösen igaz a belső égésű motorok alacsony hőmérsékleten történő működésére. A szivattyúnak gond nélkül át kell pumpálnia az olajat a rendszeren, és a csatornákat nem szabad eltömíteni a sűrített kenőfolyadékkal.
  • Magas hőmérsékleten dolgozzon. Itt a helyzet fordított, amikor a kenőfolyadéknak nem szabad elpárolognia, kiégnie, és megbízhatóan védi az alkatrészek falát, mivel megbízható védő olajfilm képződik rajtuk.
  • Belső égésű motorok védelme kopás és túlmelegedés ellen. Ez minden hőmérsékleti tartományban történő működésre vonatkozik. Az olajnak védelmet kell nyújtania a belső égésű motor túlmelegedése és az alkatrészek felületeinek mechanikai kopása ellen a teljes üzemidő alatt.
  • Az üzemanyag égéstermékeinek eltávolítása a hengerblokkból.
  • A minimális súrlódási erő biztosítása az egyes párok között a belső égésű motorban.
  • Tömítő rések a henger-dugattyú csoport részei között.
  • Hő eltávolítása a belső égésű motor alkatrészeinek súrlódó felületeiről.

A motorolaj felsorolt ​​tulajdonságait a dinamikus és kinematikai viszkozitások mindegyike a maga módján befolyásolja.

Dinamikus viszkozitás

A hivatalos definíció szerint a dinamikus viszkozitás (ez abszolút) az olajos folyadék ellenállási erejét jellemzi, amely két, egymástól egy centiméter távolságban lévő olajréteg mozgása során jelentkezik, 1 cm/s sebességgel. Mértékegysége Pa•s (mPa•s). Megnevezése a CCS angol rövidítésben szerepel. Az egyes minták vizsgálatát speciális berendezésen - viszkoziméteren - végezzük.

A SAE J300 szabványnak megfelelően a minden időjárási (és téli) motorolajok dinamikus viszkozitását a következőképpen határozzák meg (valójában a forgatási hőmérsékletet):

  • 0 W - -35 ° C-ig használható;
  • 5 W - -30 ° C-ig használható;
  • 10 W - -25 ° C-ig használható;
  • 15 W - -20 ° C-ig használható;
  • 20W - -15°C-ig használható.

is érdemes különbséget tenni a dermedéspont és a szivattyúzhatósági hőmérséklet között. A viszkozitás megjelölésénél szivattyúzhatóságról, azaz állapotról beszélünk. amikor az olaj szabadon terjedhet az olajrendszerben az elfogadható hőmérsékleti határokon belül. És a teljes megszilárdulásának hőmérséklete általában több fokkal alacsonyabb (5 ... 10 fok).

Mint látható, az Orosz Föderáció legtöbb régiójában A 10 W-os és afeletti értékű olajok NEM ajánlhatók minden időjáráshoz. Ez közvetlenül tükröződik a különböző autógyártók által az orosz piacon értékesített autókra vonatkozó tűréshatárokban. A 0 W vagy 5 W alacsony hőmérsékletű olajok optimálisak a FÁK-országok számára.

Kinematikai viszkozitás

Másik neve magas hőmérsékletű, sokkal érdekesebb vele foglalkozni. Itt sajnos nincs olyan egyértelmű kötés, mint a dinamikus, és az értékek más jellegűek. Valójában ez az érték azt az időt mutatja, amely alatt egy bizonyos mennyiségű folyadékot egy bizonyos átmérőjű lyukon keresztül öntöttek át. A magas hőmérsékletű viszkozitást mm²/s-ban mérik (a centistoke másik alternatív mértékegysége a cSt, a következő összefüggés van - 1 cSt = 1 mm²/s = 0,000001 m²/s).

A legnépszerűbb SAE magas hőmérsékletű viszkozitási osztályok a 20, 30, 40, 50 és 60 (a fent felsorolt ​​alacsonyabb értékeket ritkán használják, például megtalálhatók az ország hazai piacán használt japán gépeken) . Dióhéjban, minél kisebb ez az arány, annál hígabb az olaj, és fordítva, minél magasabb, annál vastagabb. A laboratóriumi vizsgálatokat három hőmérsékleten - +40°C, +100°C és +150°C - végzik. A kísérletek elvégzésére használt műszer egy rotációs viszkoziméter.

Ezt a három hőmérsékletet nem véletlenül választották ki. Lehetővé teszik a viszkozitás változásának dinamikáját különféle körülmények között - normál (+40°С és +100°С) és kritikus (+150°С) körülmények között. Más hőmérsékleteken is végeznek teszteket (és ezek eredményei alapján megfelelő grafikonokat készítenek), azonban ezek a hőmérsékleti értékek a fő pontok.

Mind a dinamikus, mind a kinematikai viszkozitás közvetlenül függ a sűrűségtől. A köztük lévő kapcsolat a következő: A dinamikus viszkozitás a kinematikai viszkozitás és az olajsűrűség szorzata +150 Celsius fokon. Ez teljesen összhangban van a termodinamika törvényeivel, mert köztudott, hogy a hőmérséklet emelkedésével a sűrűség is csökken. Ez pedig azt jelenti, hogy állandó dinamikus viszkozitás mellett a kinematikus ebben az esetben csökkenni fog (ami egyben alacsony együtthatóinak is megfelel). Ezzel szemben a hőmérséklet csökkenésével a kinematikai együtthatók nőnek.

Mielőtt folytatnánk a leírt együtthatók megfelelésének leírását, nézzünk meg egy olyan fogalmat, mint a magas hőmérséklet / nagy nyírási viszkozitás (rövidítve HT / HS). Ez a belső égésű motor üzemi hőmérsékletének a magas hőmérsékletű viszkozitáshoz viszonyított aránya. Az olaj folyékonyságát jellemzi +150°C-os vizsgálati hőmérsékleten. Ezt az értéket az API vezette be az 1980-as évek végén, hogy jobban jellemezze a gyártott olajokat.

A magas hőmérsékletű viszkozitás táblázata

SAE J300 magas hőmérsékletű viszkozitási értékViszkozitás, mm²/s (cSt) +100°C-onMinimális viszkozitás a HT/HS-hez viszonyítva, mPa•s +150°C-on és nyírási sebesség 1 millió/s
205,6 ... 9,32,6
309,3 ... 12,52,9
4012,5 ... 16,33,5 (0W-40; 5W-40; 10W-40 olajokhoz)
4012,5 ... 16,33,7 (15W-40; 20W-40; 25W-40 olajokhoz)
5016,3 ... 21,93,7
6021,9 ... 26,13,7

Felhívjuk figyelmét, hogy a J300 szabvány új verzióiban a SAE 20 viszkozitású olaj alsó határa 6,9 cSt. Ugyanazok a kenőfolyadékok, amelyeknél ez az érték alacsonyabb (SAE 8, 12, 16), külön csoportba, ún. energiatakarékos olajok. Az ACEA szabvány besorolása szerint A1 / B1 (2016 után elavult) és A5 / B5 jelöléssel rendelkeznek.

A belső égésű motor minimális hidegindítási hőmérséklete, °CViszkozitási fokozat SAE J300 szerintMaximális környezeti hőmérséklet, ° С
-35 alatt0W-3025
-35 alatt0W-4030
-305W-3025
-305W-4035
-2510W-3025
-2510W-4035
-2015W-4045
-1520W-4045

Viszkozitási index

Van egy érdekes mutató is - viszkozitási index. Jellemzi a kinematikai viszkozitás csökkenését az olaj üzemi hőmérsékletének növekedésével. Ez egy relatív érték, amely alapján feltételesen meg lehet ítélni, hogy egy kenőfolyadék alkalmas-e különböző hőmérsékleteken történő működésre. Tapasztalati úton számítják ki a tulajdonságok összehasonlításával különböző hőmérsékleti feltételek mellett. Egy jó olajban ennek az indexnek magasnak kell lennie, mert akkor a teljesítménye nem nagyon függ a külső tényezőktől. Ezzel szemben, ha egy bizonyos olaj viszkozitási indexe alacsony, akkor az ilyen összetétel nagyon függ a hőmérséklettől és az egyéb működési feltételektől.

Más szóval elmondható, hogy alacsony együttható mellett az olaj gyorsan cseppfolyósodik. Emiatt a védőfólia vastagsága nagyon kicsivé válik, ami a belső égésű motor alkatrészeinek felületének súlyos kopásához vezet. De a magas indexű olajok széles hőmérsékleti tartományban képesek dolgozni, és teljes mértékben megbirkózni feladataikkal.

Viszkozitási index közvetlenül az olaj kémiai összetételétől függ. nevezetesen a benne lévő szénhidrogének mennyiségéről és a felhasznált frakciók világosságáról. Ennek megfelelően az ásványi vegyületeknek lesz a legrosszabb viszkozitási indexe, általában 120 ... 140 tartományba esik, a félszintetikus kenőfolyadékok hasonló értéke 130 ... 150, és a „szintetika” a legjobb teljesítménnyel büszkélkedhet - 140 ... 170 (néha akár 180-ig is).

A szintetikus olajok magas viszkozitási indexe (ellentétben az azonos SAE viszkozitású ásványolajokkal) lehetővé teszi az ilyen készítmények széles hőmérsékleti tartományban történő alkalmazását.

Lehetséges különböző viszkozitású olajok keverése?

Meglehetősen gyakori a helyzet, amikor valamilyen okból az autótulajdonosnak más olajat kell hozzáadnia a motor forgattyúházához, mint amilyen már ott van, különösen, ha más viszkozitásúak. Meg lehet ezt tenni? Azonnal válaszolunk - igen, megteheti, de bizonyos fenntartásokkal.

A legfontosabb, amit azonnal ki kell mondani - minden modern motorolaj keverhető egymással (különböző viszkozitású, szintetikus, félszintetikus és ásványvíz). Ez nem okoz negatív kémiai reakciókat a belső égésű motor forgattyúházában, nem vezet üledékképződéshez, habzáshoz vagy egyéb negatív következményekhez.

A sűrűség és a viszkozitás csökkenése a hőmérséklet emelkedésével

Ezt nagyon könnyű bizonyítani. Mint tudják, minden olajnak van egy bizonyos szabványa az API (amerikai szabvány) és az ACEA (európai szabvány) szerint. Az egyik és más dokumentumokban egyértelműen megfogalmazzák a biztonsági követelményeket, amelyek szerint az olajok bármilyen keverése megengedett, hogy az ne okozzon pusztító következményeket az autó belső égésű motorjára nézve. És mivel a kenőfolyadékok megfelelnek ezeknek a szabványoknak (ebben az esetben nem mindegy, hogy melyik osztály), ez a követelmény is teljesül.

Más kérdés, hogy érdemes-e keverni az olajokat, főleg a különböző viszkozitásúakat? egy ilyen eljárás csak végső esetben megengedett, például ha abban a pillanatban (a garázsban vagy az autópályán) nincs megfelelő (a forgattyúházban lévővel azonos) olaj. Ebben a vészhelyzetben hozzáadhat kenőanyagot a kívánt szintre. A további működés azonban a régi és az új olajok közötti különbségtől függ.

Tehát, ha a viszkozitás nagyon közel van, például 5W-30 és 5W-40 (és még inkább a gyártó és az osztályuk megegyezik), akkor egy ilyen keverékkel tovább lehet vezetni a következő olajig. az előírásoknak megfelelően változni. Hasonlóképpen megengedett a szomszédos dinamikus viszkozitásértékek keverése (például 5W-40 és 10W-40. Ennek eredményeként egy bizonyos átlagértéket kap, amely mindkét készítmény arányától függ (az utóbbi esetben, egy bizonyos összetételt kap, amelynek feltételes dinamikus viszkozitása 7,5 W -40, feltéve, hogy egyenlő térfogatban keverik össze).

hasonló viszkozitású olajok keveréke, amelyek azonban a szomszédos osztályokba tartoznak, szintén megengedettek a hosszú távú működéshez. nevezetesen megengedett a félszintetikus és a szintetikus, vagy az ásványvíz és a félszintetikus anyagok keverése. Az ilyen vonatokon sokáig utazhat (bár nem kívánatos). De az ásványolaj és a szintetikus keverése, bár lehetséges, jobb, ha csak a legközelebbi autószervizbe hajtja, és ott már teljes olajcserét végez.

Ami a gyártókat illeti, hasonló a helyzet. Ha különböző viszkozitású, de azonos gyártótól származó olajok vannak, bátran keverje össze. Ha egy jól ismert globális gyártó (például SHELL vagy MOBIL) jó és bevált olajához (amelyben biztos, hogy nem hamisítvány) adsz hozzá valami hasonlót mind viszkozitásban, mind minőségben (beleértve API és ACEA szabványok) , akkor ebben az esetben az autó is hosszú ideig vezethető.

ügyeljen az autógyártók tűréshatárára is. Egyes gépmodelleknél a gyártó közvetlenül jelzi, hogy a felhasznált olajnak feltétlenül meg kell felelnie a tűréshatárnak. Ha a hozzáadott kenőanyag nem rendelkezik ilyen engedéllyel, akkor egy ilyen keveréket nem lehet sokáig vezetni. A lehető leghamarabb ki kell cserélni, és a zsírt a szükséges tűréshatárral kell feltölteni.

Néha vannak olyan helyzetek, amikor az úton kell feltöltenie a kenőanyagot, és fel kell hajtania a legközelebbi autóboltba. De a választékában nincs olyan kenőfolyadék, mint az autó forgattyúházában. Mi a teendő ebben az esetben? A válasz egyszerű – töltse ki ugyanazt vagy jobbat. Például félszintetikus 5W-40-et használ. Ebben az esetben célszerű az 5W-30-at választani. Itt azonban ugyanazokat a megfontolásokat kell követnie, amelyeket fentebb megadtunk. Vagyis az olajok nem különbözhetnek egymástól a jellemzőket tekintve. Ellenkező esetben a keletkező keveréket a lehető leghamarabb ki kell cserélni egy új, ehhez a belső égésű motorhoz megfelelő kenőanyaggal.

Viszkozitás és alapolaj

Sok autóst érdekli az a kérdés, hogy milyen viszkozitású a szintetikus, félszintetikus és teljesen ásványi olaj. Ez azért tűnik fel, mert elterjedt tévhit, hogy egy szintetikus anyagnak állítólag jobb a viszkozitása, és ezért a "műanyag" jobban illik az autók belső égésű motorjához. Ezzel szemben az állítólagos ásványolajok viszkozitása gyenge.

A valóságban ez nem teljesen igaz.. Az a tény, hogy általában maga az ásványolaj sokkal vastagabb, ezért a boltok polcain az ilyen kenőfolyadék gyakran megtalálható viszkozitási értékekkel, például 10W-40, 15W-40 stb. Vagyis gyakorlatilag nincsenek alacsony viszkozitású ásványolajok. Egy másik dolog a szintetikus és félszintetikus anyag. A modern kémiai adalékanyagok összetételükben történő felhasználása lehetővé teszi a viszkozitás csökkentését, ezért a népszerű 5W-30 viszkozitású olajok szintetikusak és félszintetikusak is lehetnek. Ennek megfelelően az olaj kiválasztásakor nem csak a viszkozitás értékére kell figyelni, hanem az olaj típusára is.

Motorolaj viszkozitása

 

Különböző gyártóktól a választékban különféle osztályokhoz tartozó, de azonos viszkozitású kenőfolyadékokat találhat. Ezért egy adott kenőfolyadék vásárlásakor a típusának megválasztása külön kérdés, amelyet figyelembe kell venni a belső égésű motor állapota, az autó márkája és osztálya, magának az olajnak a költsége stb. . Ami a dinamikus és kinematikus viszkozitás fenti értékeit illeti, a SAE szabvány szerint azonos jelöléssel rendelkeznek. De a különböző típusú olajok védőfóliájának stabilitása és tartóssága eltérő lesz.

Olajválasztás

A kenőanyag kiválasztása egy autó adott belső égésű motorjához meglehetősen munkaigényes folyamat, mivel sok információt kell elemezni a helyes döntés meghozatalához. nevezetesen a viszkozitáson kívül célszerű érdeklődni a motorolaj fizikai jellemzői, az API és ACEA szabványok szerinti osztályai, típusa (műanyag, félszintetika, ásványvíz), ICE kialakítása és még sok más iránt.

Motorolaj viszkozitása

 

Ami az első lépést illeti - az új motorolaj viszkozitásának kiválasztása, érdemes megjegyezni, hogy kezdetben a motorgyártó követelményei alapján kell eljárnia. Nem olajok, hanem JÉG! általában a kézikönyvben (műszaki dokumentációban) van konkrét információ arról, hogy milyen viszkozitású kenőfolyadékok használhatók a tápegységben. Gyakran két vagy három viszkozitás megengedett (például 5W-30 és 5W-40).

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a kialakult védőolajfilm vastagsága nem függ a szilárdságától. Így egy ásványi film négyzetcentiméterenként körülbelül 900 kg terhelést bír el, és ugyanaz a fólia, amelyet a modern, észteralapú szintetikus olajok képeznek, már 2200 kg négyzetcentiméter terhelést is kibírnak. És ez ugyanolyan viszkozitású olajokkal történik.

Mi történik, ha rossz viszkozitást választ?

Az előző téma folytatásaként felsoroljuk azokat a lehetséges problémákat, amelyek akkor adódhatnak, ha ehhez nem megfelelő viszkozitású olajat választanak ki. Tehát, ha túl vastag:

  • A belső égésű motor üzemi hőmérséklete megnő, mivel a hőenergia rosszabbodik. Alacsony sebességnél és/vagy hideg időben azonban ez nem tekinthető kritikus jelenségnek.
  • nagy sebességgel és / vagy a belső égésű motor nagy terhelése esetén a hőmérséklet jelentősen megemelkedhet, aminek következtében mind az egyes alkatrészek, mind a belső égésű motor egésze jelentős kopást okoz.
  • A belső égésű motor magas hőmérséklete az olaj felgyorsult oxidációjához vezet, aminek következtében az gyorsabban elhasználódik és elveszíti teljesítményét.

Ha azonban nagyon híg olajat öntünk a belső égésű motorba, akkor problémák is adódhatnak. Közöttük:

  • Az alkatrészek felületén lévő olajvédő fólia nagyon vékony lesz. Ez azt jelenti, hogy az alkatrészek nem kapnak megfelelő védelmet a mechanikai kopás és a magas hőmérséklet ellen. Emiatt az alkatrészek gyorsabban kopnak.
  • Általában nagy mennyiségű kenőfolyadék megy hulladékba. Vagyis nagy lesz az olajfogyasztás.
  • fennáll az úgynevezett motorék, vagyis a meghibásodás veszélye. És ez nagyon veszélyes, mert bonyolult és költséges javításokkal fenyeget.

Ezért az ilyen problémák elkerülése érdekében próbáljon meg olyan viszkozitású olajat választani, amelyet az autó motorgyártója engedélyez. Ezzel nem csak az élettartamát hosszabbítja meg, hanem biztosítja a normál működését különböző üzemmódokban is.

Teljesítmény

Mindig kövesse az autógyártó ajánlásait, és töltse fel a kenőanyagot az általuk közvetlenül jelzett dinamikus és kinematikus viszkozitási értékekkel. Kisebb eltérések csak ritka és/vagy rendkívüli esetekben megengedettek. Nos, ennek vagy annak az olajnak a kiválasztását végre kell hajtani több paraméterenés nem csak a viszkozitás szempontjából.

Hozzászólás