Valige õige õli: lihtne juhend määrdeaine viskoossuse mõistmiseks

Määrimisel on oluline mõista määrdeaine viskoossust, mis on kriitilise aluse õigete määrdeainete valimiseks, olenemata täpsetest seadmetest või rasketest seadmetest. On väga oluline tagada, et teie masinad töötaksid tõrgeteta pikema eluea ja tõhusa töö tagamiseks.

 

 

Mis on õli viskoossus?

 

Viskoossus on vedeliku takistus voolule. Lihtsamalt öeldes näitab määrdeaine viskoossus õli paksuse taset. Kõrgema viskoossusega õli on paksem ja voolab aeglasemalt, samas kui madalama viskoossusega õli on õhem ja voolab kergemini.

e.g.,vee viskoossus 20 kraadi juures on umbes 1 cSt, kuid mee viskoossus 20 kraadi juures on umbes 12000.

Järgmine tabel näitab tavaliste vedelike viskoossust.

Tavaliste vedelike viskoossus
Vedelik	u. Viskoossus @ 20 kraadi (cSt)	u. Viskoossus @ 40 kraadi (cSt)
Bensiin	0.7	0.5
Vesi	1	0.66
Piim	2.5	1.5
Oliiviõli	80	40
Canola õli	75	42
Hüdraulikaõli (ISO VG 46)	128	46
Mootoriõli (10W-30)	300	70
Šampoon	5000	1500
Kallis	12000	2000

 

Määrdeainete puhul on viskoossus ülitähtis parameeter-. See on nii oluline, et me nimetame õli sageli selle järgi. Suurepärane näide on hüdroõli "ISO VG 46" – see "46" tuleneb otse selle viskoossusest, mõõdetuna 40 kraadi juures.

 

Kuidas määratakse mootoriõli viskoossusklass?

 

SAE J300 standard määratleb mootoriõlide viskoossusklassi. Võttes näiteks "5W-40":

 

W:See tähendab, et talub talve, mis näitab õli jõudlust külma ilmaga.

Number enne "W" (5W):Madala{0}}temperatuuri jõudluse hinne. Väiksem arv tähendab, et õli on külma ilmaga vedelam, muutes külmkäivituse lihtsamaks.

Number pärast W (40):Kõrge{0}}temperatuuri jõudluse hinne. Suurem arv tähendab, et õli on kõrgel temperatuuril kleepuv, tagades tugevama õlikihi.

 

SAE J300 standard

SAE viskoossusaste	Madal-Temperatuurne väntamisviskoossus (cP) Maks	Madal-temperatuuri pumpamise viskoossus (cP) Max (ilma voolavuspingeta)	Kinemaatiline viskoossus (cSt) 100 kraadi juures Min	Kinemaatiline viskoossus (cSt) 100 kraadi juures Maks	Kõrge nihkeviskoossus (cP) 150 kraadi juures Min
0W	6200@ -35	60000@ -40	3.8	-	-
5W	6600@ -30	60000@ -35	3.8	-	-
10W	7000@ -25	60000@ -30	4.1	-	-
15W	7000@ -20	60000@ -25	5.6	-	-
20W	9500@ -15	60000@ -20	5.6	-	-
25W	13000@ -10	60000@ -15	9.3	-	-
16	-	-	6.1	<8.2	2.3
20	-	-	6.9	<9.3	2.6
30	-	-	9.3	<12.5	2.9
40	-	-	12.5	<16.3	3.5* / 3.7**
50	-	-	16.3	<21.9	3.7
60	-	-	21.9	<26.1	3.7
* 0W-40, 5W-40 ja 10W-40 klassidele ** 15W-40, 20W-40, 25W-40 ja 40 klassi jaoks

 

Viskoossuse muutused (ΔV) on ka oluline näitaja selle kohta, kas õlivahetus on vajalik.

 

Üldiselt võib öelda, et kui mootoriõli kinemaatiline viskoossus 100 kraadi juures muutub rohkem kui ±25% (viskoossus suureneb või väheneb 25% võrra), näitab see, et on aeg mootoriõli vahetada.

 

 

Kui määrdeaine eluiga läheneb, väheneb selle viskoossus esmalt märgatavalt, seejärel tõuseb kiiresti. Mootori kulumise vältimiseks määrdeaine rikke tõttu on sõiduki õige töö tagamiseks oluline õli vahetada enne viskoossuse märgatavat vähenemist.

 

Mootoriõli osutub tavapärasest paksemaks.

Paksenemine (viskoossuse suurenemine üle +25%) on sageli põhjustatud õli oksüdeerumisest, mille tulemuseks on suur hulk muda, mis põhjustab käivitus-kulumist ja kütusekulu suurenemist.

Mootoriõli osutus tavalisest vedelamaks.

Tihti on hõrenemine (viskoossuse vähenemine üle -25%) põhjustatud kütuse lahjendamisest või lisandite ebaefektiivsusest, mis põhjustab ebapiisavat määrimist ja tugevat kulumist.

 

Kuidas määratletakse tööstuslike õlide viskoossusklassid?

 

Standard ISO 3448 viskoossusklass on kõige universaalsem ja laialdasemalt kasutatav tööstuslike määrdeainete viskoossuse klassifitseerimise standard, mida tavaliselt kasutatakse hüdraulikaõlide, käigukastiõlide ja muude tööstuslike õlide puhul.

ISO VG (Viskoossusaste), näiteks ISO VG 32, ISO VG 68, ISO VG 220.

Core Definitsioon: Arv iga klassi esindab keskpunkti kinemaatiline viskoossus naftatoote 40 kraadi . Selle lubatud kõikumise vahemik on ±10%.

Näiteks: ISO VG 46 viskoossuse vahemik on 41.4 - 50.6 cSt (sest 46 ± 10%=41.4 ~ 50,6).

 

Tööstuslikus määrimise valdkonnas on viskoossuse muutmine oluline seadmete hooldusmeetod. Kui määrdeaine viskoossus pärast teatud kasutusperioodi oluliselt tõuseb või langeb, peaksid hooldusinsenerid viivitamatult tähelepanu pöörama, kuna see võib tähendada määrdeaine riket, mis võib põhjustada tõsiseid seadmekahjustusi.

 

Õli viskoossuse suurendamine:

Õli viskoossuse tõus-näitab alati tugevast õli oksüdeerumisest, muda kogunemisest või saastumisest kokkusobimatute suurema-viskoossusega õlidega.

Näiteks püsivalt kõrgel temperatuuril töötavates hüdraulikasüsteemides oksüdeerub vedelik väga kiiresti, mis põhjustab viskoossuse suurenemist. Operaatorid peaksid kiiresti uue õli vahetama.

Vastasel korral ei suurenda vananenud õli mitte ainult süsteemi energiatarbimist ega põhjusta aeglast reaktsiooni, vaid võib põhjustada ka tõsiseid tõrkeid, näiteks filtri ummistumist.

Õli viskoossuse vähenemine:

Määrdeaine viskoossuse langusel on kaks põhjust: 1, saastumine madalama -viskoossusega vedelikega, nagu vesi või lahusti sissepääs seadme ebapiisava tihendamise tõttu; Nagu on näidatud joonisel 2, lõigati viskoossusindeksi parandajate molekulaarsed ahelad ära suure mehaanilise nihkega.

Mõned turul olevad odavad-käigukastiõlid on tüüpilised: tootja segas madala-viskoossusega baasõlisid odavate polümeersete paksendajatega. Välimuselt hea algviskoossus ei pea vastu intensiivsele nihkele hammasratta pöörlemisel. Nende viskoossus langeb kiiresti lühikese aja jooksul, põhjustades ebapiisava õlikihi tugevuse ja libisemise ebaõnnestumise, mis põhjustab seadmete kulumist. Selline kulude-säästlikkus suurendab märkimisväärselt seadmete rikkeohtu, suurendab hoolduskulusid ja lühendab selle kasutusiga.

 

Viskoossuse, temperatuuri ja viskoossusindeksi parandajad (VII).

 

Viskoossust mõõdetakse üldiselt kindlal temperatuuril. Theviskoossusindeks (VI)mõõdab, kui palju muutub määrdeaine viskoossus temperatuuriga. Mida suurem on väärtus, seda vähem muutub viskoossuse väärtus temperatuuriga.

e.g.:

Mineraalõli (parafiin{0}}põhine) VI on ligikaudu 96–110, polüalfaolefiinidel (PAO) aga 120–180. PAG (polüalküleenglükool) õli VI võib ulatuda üle 190.

 

Kuna seadmed ja ümbritsevad temperatuurid kõiguvad pidevalt, eelistatakse enamikus määrimisrakendustes kõrge VI-ga määrdeaineid, et tagada laialdane temperatuurikohanemisvõime ja stabiilsem määrimiskaitse. Näiteks PAO-del põhinevatel kõrgekvaliteedilistel-automootoriõlidel on tavaliselt kõrgem VI, mis sobib paremini külmkäivitamiseks-ja intensiivseks sõitmiseks kuuma temperatuuriga.

 

Kuidas saab baasõli VI-d parandada?

 

Lisaks baasõli enda optimeerimisele (füüsiline rafineerimine ja keemiline muundamine) saab viskoossuse parandajate lisamisega saada ka kõrgema VI-ga määrdeaineid. Need määrdelisandid on tavaliselt pika-ahelaga polümeerid, mis paisuvad kuumuse toimel, takistades õli loomulikku hõrenemist.

 

Viskoossusindeksi parandaja (VII)

​

Viskoossusindeksi parandaja (VII) on lisand, mida kasutatakse mitmeastmeliste sisepõlemismootoriõlide ja muude kõrge VI tasemega tööstuslike määrdeainete valmistamiseks. See suurendab VI-d ja vähendab viskoossuse muutust temperatuuri tõustes määrdeainete koostises.

Kõige sagedamini kasutatav viskoossusindeksi parandaja on olefiinkopolümeer (OCP), mis üldiselt viitab etüleenpropüleenkopolümeerile (EPM). OCP on üks enim kasutatavaid ja peavoolu VIIsid maailmas, eriti mootoriõlide puhul. On ka teisi VII, nagu PMA, HSD. Viskoossusindeksi parandajate kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin.

 

Määrdeaine viskoossusindeksi parandajate üldsissejuhatus

 

Kahepoolne viskoossus: liiga kõrge või liiga madal

 

Peaksime alati valima õige viskoossusastmega määrdeaine vastavalt kasutusjuhendi juhistele.

 

Auto mootoriõli

 

• Viskoossus liiga madal

Liiga madal viskoossus põhjustab peamiselt ebapiisava määrimise ja tihendusrõngaste väljalülitamise, mis põhjustab otseselt mootori kulumist ja lekkeid.

• Liiga kõrge viskoossus

Liiga kõrge viskoossus tähendab liigset takistust ja halba voolavust, mille tagajärjeks võib olla mootori raske käivitamine, suur kütusekulu ja halb soojuse hajumine.

 

Tööstuslikud õlid

 

Teeme näite hüdraulikaõliga; see võib põhjustada tarbetuid probleeme, kui hüdraulikavedelike tase on liiga kõrge või madalam kui standard.

• Viskoossus liiga madal

Kui hüdraulikavedelikud on liiga paksud, võib see suurendada pumba takistust, takistades voolu ja potentsiaalselt põhjustada pumba kavitatsiooni, mis kahjustab pumpa. Lisaks suurendab liiga kõrge viskoossusega hüdroõli hüdraulikasüsteemi voolutakistust, suurendades energiatarbimist, aeglustades täiturmehhanismide reageerimist ja vähendades täpsust.

• Liiga kõrge viskoossus

Kui hüdraulikavedelikud on liiga õhukesed, muutub õlikile õhemaks, mille tulemuseks on ebapiisav määrimine ja kulumine. Madala viskoossusega õli halvendab ka tihendusvõimet, suurendades lekkeohtu.

 

Milliseid viskoossusi määrdeainete puhul testitakse?

 

Mootoriõlide jaoks

 

• 100-kraadine kinemaatiline viskoossus - mootori normaalsetes töötingimustes.

KV100 määrab õlikile paksuse ja tugevuse mootori normaalse töötamise ajal. Iga viskoossusklassi jaoks määrab SAE J300 minimaalse ja valikulise maksimaalse kinemaatilise viskoossuse 100 kraadi juures.

 

• Kõrgtemperatuuriline kõrgnihke (HTHS)viskoossus - 150 kraadi juures - mootori rasketes töötingimustes.

SAE J300 määrab erinevate viskoossusklasside minimaalsed HTHS väärtused. HTHS-test täiendab 100-kraadise viskoossuse testi, mõõdetakse spetsiaalselt õlikihi tugevust mootori kõige nõudlikumatel hetkedel, mil kaitset on kõige rohkem vaja.

Liiga madal HTHS-viskoossus võib põhjustada ebapiisavat määrimist ja suuremat kulumist.

 

• Külmvända simulaator (CCS)viskoossus - mõõdab mootori külmkäivitust madalatel temperatuuridel.

CCS-viskoossus on "W" (talve) klassi määratlemisel võtmeparameeter. See simuleerib takistust õlivoolule mootori käivitamisel äärmiselt madalatel temperatuuridel. Mida madalam väärtus, seda vähem koormab akut ja mootorit külmkäivituse ajal, mille tulemuseks on sujuvam käivitus.

 

• Mikro-pöörlemisviskosimeeter (MRV) / pumpamise viskoossus - Kas õli saab pumbata madalatel temperatuuridel?

MRV viskoossus on W-klassi mootoriõli määratlemisel veel üks oluline parameeter.

See simuleerib, kas õlipump suudab õli koguda ja madalatel temperatuuridel tõhusalt kõikidesse mootorikomponentidesse tsirkuleerida. Kui MRV on liiga kõrge, muutub pumpamine keeruliseks, mis võib kohe pärast käivitamist põhjustada õlinälga ja mootori tugevat kulumist.

 

• 40-kraadine kinemaatiline viskoossus - Viskoossusindeksi arvutamiseks

Kuigi 40-kraadist kinemaatilist viskoossust SAE J300 hinnangutes otseselt ei kasutata, on see endiselt väga oluline füüsiline omadus. See on õli koostise väljatöötamisel otsustava tähtsusega ja kvaliteedikontrolli. 40 kraadi kinemaatilist viskoossust kasutatakse peamiselt viskoossusindeksi arvutamiseks.

 

Viskoossuse muutuse ja viskoossuse indeksi parandajad - SSI

 

Viskoossusindeksi parandajaid (VII) sisaldav määrdeõli näitab oluliselt paremat viskoossust ja kõrgemat viskoossusindeksit. Kuid pärast teatud mootori tööperioodi võib selle viskoossus märgatavalt langeda. Miks see juhtub?

 

Viskoossusindeksi parandajad on põhiliselt õlis{0}}lahustuvad polümeerid. Kui määrdeõli puutub kokku äärmuslike kääridega,-nagu näiteks suurel-käigukastil ja õlipumpadel-, saab need polümeerketid mehaaniliselt ära lõigata. See protsess vähendab püsivalt polümeeride molekulmassi, mille tulemusena väheneb oluliselt mootoriõli viskoossus. Seda nähtust nimetatakse professionaalseltPüsiv nihkestabiilsuse kaotus. See toob kaasa õlikile õhenemise, ebapiisava määrimise ja tihenduse vähenemise, mis omakorda kiirendab komponentide kulumist.

 

Esmaklassilised määrdeained eelistavad erakordselt kõrge nihkestabiilsuse indeksiga (SSI) polümeere, et tagada viskoossuse püsimine kavandatud vahemikus kogu õli tühjendusintervalli vältel, pakkudes mootorile ühtlast ja püsivat kaitset.

 

Tööstusliku õli viskoossusnõuded on erinevates rakendustes väga erinevad.

 

Võttes näiteks hüdraulikaõli,Hiina standardid määratlevad spetsifikatsioonid L-HM (kulumisvastane-), L-HV (madal-temperatuur) ja L-HS (ülimalt-madal{6}}temperatuur). Näeme, et kuigi nende viskoossusnõuded 40 kraadi juures on samad, on nende nõuded viskoossusele madalal-temperatuuril, hangumispunktile ja viskoossusindeksile täiesti erinevad.

 

Kinnisvara	L-HM (kulumisvastane-)	L-HV (madal temperatuur)	L-HS (üli-madal temperatuur)
Kinemaatiline viskoossus 40 kraadi juures (mm²/s)	28.8 ~ 35.2	28.8 ~ 35.2	28.8 ~ 35.2
Käivitusvõime madalal-temperatuuril (Temperatuur viskoossusele 1500 mm²/s)	Määratlemata	Vähem kui -18 kraadi või sellega võrdne	Vähem kui -24 kraadi või sellega võrdne
Viskoossusindeks VI	Suurem või võrdne 95-ga	Suurem kui 140 või sellega võrdne	Suurem või võrdne 150
Madala{0}}temperatuuri voolavus (Valmispunkt)	Vähem kui -15 kraadi või sellega võrdne	Vähem kui -33 kraadi või sellega võrdne	Vähem kui -45 kraadi või sellega võrdne
Soovitatav rakendus	Mõõdukas/stabiilne ümbritseva õhu temperatuur	Lai temperatuurivahemik, külmad piirkonnad	Tõsine külm, arktilised tingimused

 

Kulumisvastane-hüdraulikaõli - L-HM:See põhiklass eelistab viskoossust toatemperatuuril (40 kraadi) ja 0 kraadi. Sellel on madalaimad nõuded viskoossusindeksile ja madalal{3}}temperatuuril toimimisele.

Madala-temperatuuri hüdraulikaõli - L-HV:L-HM-ile tuginedes parandab see klass oluliselt viskoossusindeksit ja madala-temperatuuri jõudlust, muutes selle sobivaks külmas kliimas.

Ultra-madala temperatuuriga-hüdraulikaõli - L-HS:selle klassi õli suurendab veelgi ultra-madala-temperatuuri käivitatavust ja viskoossuse indeksit, mis ületab L-HV. See on kõrgeim klass, mis on mõeldud äärmuslikult külma kliima jaoks.

 

 

Millised määrdeainete koostiste komponendid mõjutavad viskoossust?

 

CF-4 15W-40 määrdeõli koostise näide
Komponent	Protsent	Peamine funktsioon ja mõju viskoossusele
Põhiõli-150SN	53.0	Annab koostise aluse ja lähtepunkti viskoossuse.
Baasõli- 500SN	29.0	Raske baasõli komponendina suurendab see nullpunkti viskoossust.
Lube lisandite pakett	8.0	Pakub puhastus-, hajutamis-, kulumisvastaseid-omadusi jne, aidates samal ajal kaasa ka kergele paksendavale toimele.
Viskoossusindeksi parandaja (OCP)	9.6	Suurendab järsult viskoossust kõrgel{0}}temperatuuril, et tagada klassi „40” täitmine, ja parandab viskoossusindeksit, et saavutada madalal temperatuuril „15 W”.
Valamispunkti depressant	0.4	Parandab voolavust madalal-temperatuuril: optimeerib viskoossust madalal-temperatuuril (nt CCS), kuid avaldab väga vähe mõju kõrgel-temperatuuri viskoossusele.
Vahuvastane aine	10 ppm	Supresseerib vahtu: Põhimõtteliselt ei mõjuta õli üldist viskoossust.

 

Ülaltoodud koostises mõjutavad valmis määrdeõli viskoossust peamiselt kolm peamist aspekti.

Baasõlid

See on määrdeõli koostise põhikomponent; selle viskoossus määrab otseselt valmistoote nullviskoossuse.

Määrdeaine baasvedelikuks valitakse üks või kaks baasõli. Näiteks 20W-50 mootoriõli segamiseks on levinud meetod 150N ja 500N segu kasutamine teatud vahekorras.

Viskoossusindeksi parandaja (VII)

VII paksendab oluliselt õli ja parandab selle viskoossusindeksit. See on võtmekomponent, mis võimaldab mitme-klassi õlisid.

Muud lisandid

Lisandite pakett (VII-d ei kuulu komplekti) annab üldiselt ka väikese paksendava efekti. Lisaks suurendavad viskoossust veidi ka lisandid, nagu hangumispunkti alandavad ained (nt PMA PPD).

Kvaliteetse{0}}määrdeõli saamiseks peaksid õlisegisti insenerid arvutama täpselt toorainete andmelehtede järgi ja tasakaalustama nende kolme elemendi vahelise suhte.