Апр
20
2023

Что такое индекс вязкости: Что такое индекс вязкости масла? Как определить?

Posted by

Что такое индекс вязкости масла? Как определить?

Индекс вязкости масел

 

Индекс вязкости масла — это составная величина, иллюстрирующая изменение вязкости масла с изменением окружающей температуры. Попробуем разобраться, зачем нужно знать индекс вязкости обычному автовладельцу, отчего и зачем меняется вязкость моторного масла.


Вязкость моторного масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым износ двигателя.


Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя. Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и надежнее смазывание, но тем больше потери мощности на преодоление жидкостного трения.


Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость трансмиссионного масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть.

Не сложно? Но ведь именно вязкость масла более всего меняется в зависимости от температуры, являясь «переменной» величиной?


Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает вязкость трансмиссионного масла того или иного автомобильного масла при разных рабочих температурах. По существу, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.


Сам индекс вязкости — это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах, это просто условное число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя.


Другими словами, чем выше индекс вязкости масла — тем жиже масло при низкой температуре, и тем меньше изменяются вязкостные характеристики трансмиссионного масла при высокой температуре. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость трансмиссионного масла не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.


Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры моторного масла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.

Увидеть показатель индекса вязкости масла можно в характеристиках трансмиссионного масла, который указывается самим производителем.

 

Типы трансмиссионных масел

 

На этикетке после аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители). Не вдаваясь в сложную терминологию, расшифровать эти надписи по типам трансмиссионных масел можно так:

5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35° С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40

). Это та минимальная температура этого масла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать автомобильное масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.


Больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя никак не влияет. Поэтому если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по данному параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.


Второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это

30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, так как это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.


Дополнительно заметим, масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом — к повышенному износу двигателя, увеличению расхода масла на угар.


От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота.

Это обеспечивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изношенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

 

Качественными маслами являются те, которые имеют небольшую вязкость при отрицательных температурах и обеспечивают хорошую текучесть, минимальные пусковые износы, а при рабочих температурах имеют высокую вязкость (то есть вязкость остается стабильной независимо от температуры) и хорошие смазочные свойства.


 

Что такое вязкость моторного масла и как выбрать масло по вязкости?

16.02.2022

Характеристики масла во многом зависят от его вязкости. Однако существует еще и такое понятие как индекс вязкости.

Чем отличаются эти параметры и как учитывать их при подборе моторного масла? Обо всём по порядку.

Что такое вязкость моторного масла

Вязкость — это способность масла оказывать сопротивление перемещению одной его части (или слоя) относительно другой. Соответственно, чем выше значение вязкости, тем гуще смазочный материал.

Широко распространено определение вязкости по стандарту SAE J300. Подробно о классификации SAE мы говорили в большом материале о том, как выбрать моторное масло.

Вязкость —

один из основных показателей для моторного масла. Важно, чтобы оно оставалось жидким даже при низких температурах, могло протекать по масляным каналам и защищать детали двигателя от износа и трения. Однако в непрогретом моторе вязкость масла увеличивается, а его текучесть снижается.

В соответствии со стандартом SAE J300 моторное масло должно соответствовать следующим требованиям:

  • Прокачиваемость. Насос должен без проблем качать масло по системе. Особенно это актуально при низких температурах.
  • Работа при высоких температурах. Масло не должно испаряться и расходоваться на угар.
  • Защита двигателя от износа и перегрева во всех температурных диапазонах.
  • Обеспечение минимальной силы трения между отдельными парами в двигателе.
  • Уплотнение зазоров между деталями цилиндро-поршневой группы.

На эти свойства моторного масла влияют динамическая и кинематическая вязкости. Их обозначение есть на канистре моторного масла. Например, одно из самых распространённых — 5W-40.

Первая цифра и буква означают динамическую вязкость, последнее число — кинематическую. В разговорной речи эти обозначения часто называют «вязкость на холодную» и «вязкость на горячую».

Что такое индекс вязкости

Индекс вязкости — это показатель, у которого нет единиц измерения: чем он выше, тем меньше вязкость масла зависит от температуры. Масло с высоким индексом вязкости быстрее поступает в зону трения при низких температурах, а при высоких — эффективнее снижает износ.

Низкий индекс вязкости означает затруднения во время запуска мотора в холодную погоду или снижение защиты деталей от износа при нагреве.

Стоит подчеркнуть: вязкость определяет текучесть жидкости в данный момент и при данных обстоятельствах. Индекс вязкости указывает на изменение вязкости при изменении температуры. Проще говоря: чем выше индекс вязкости, тем лучше, а вот вязкость нужно подбирать в соответствии с температурой внешней среды, при которой используется автомобиль.

Динамическая вязкость

Динамическая, или абсолютная, вязкость характеризует силу сопротивления маслянистой жидкости. Сила возникает во время движения двух слоёв масла, удалённых на расстояние в один сантиметр и движущихся со скоростью 1 см/с. Единица измерения силы — Па•с (мПа•с). обозначается английской аббревиатурой CCS. Тестирование отдельных образцов выполняется на специальном оборудовании — ротационном вискозиметре.

Степень вязкости показывает, при какой температуре можно запускать холодный двигатель. Рядом с цифровым значением стоит латинская буква W — первая буква слова winter («зима»).

В соответствии со стандартом SAE J300 динамическая вязкость всесезонных (и зимних) моторных масел определяется так:

  • 0W — обеспечивает лёгкий запуск ДВС при температуре до —35 °С;
  • 5W — при температуре до —30 °С;
  • 10W — при температуре до —25 °С;
  • 15W — при температуре до —20 °С;
  • 20W — при температуре до —15 °С.

Отметим, здесь речь идёт именно о запуске, или проворачиваемости, коленчатого вала. Прокачиваемость

в каждом случае будет на 5 градусов ниже.

Для большинства регионов России масла со значением 10W и выше не могут быть рекомендованы как всесезонные. Это указано в допусках разных автопроизводителей для машин, предназначенных для российского рынка. Для России оптимальны масла с низкотемпературной характеристикой 0W или 5W.

Кинематическая вязкость

Кинематическая, или высокотемпературная вязкость — это величина, показывающая время, за которое некоторое количество жидкости проходит через отверстие определённого диаметра в специальном приборе — капиллярном вискозиметре.

Измеряется высокотемпературная вязкость в мм²/с. Альтернативная единица измерения — сантистокс (сСт). Есть следующая зависимость: 1 сСт = 1 мм²/c = 0,000001 м²/c.

Наиболее популярные классы кинематической вязкости по стандарту SAE — 20, 30, 40, 50 и 60.

Зависимость следующая: чем меньше класс, тем масло жиже. И наоборот, чем выше — тем больше вязкость. Лабораторные тесты проводят при трёх температурах: плюс 40 °С, плюс 100 °С и плюс 150 °С. Так можно увидеть динамику изменения вязкости в разных условиях: нормальных (плюс 40 °С/ плюс 100 °С) и критических (плюс 150 °С). Эти значения приняты за основные точки, хотя испытания проводятся и при других температурах.

При повышении температуры плотность вещества уменьшается, и это значит, что при постоянной динамической вязкости кинематическая будет увеличиваться. И наоборот: при снижении температуры кинематические коэффициенты снижаются.

В последнее десятилетие в мировом автопроизводстве есть тенденция к снижению высокотемпературной вязкости при высокой скорости сдвига — HTHS. Использование масел с низким HTHS экономически и экологически оправдано: такие масла дают большую экономию топлива по сравнению с продуктами с более высокой вязкостью. Подробнее о показателе HTHS мы писали в отдельной статье.

Меньшая вязкость приводит к снижению сопротивления деталей мотора, к увеличению мощности, снижению износа в некоторых узлах двигателя. Кроме того, при использовании маловязких масел выброс СО₂ в атмосферу значительно меньше, чем у масел более высокой вязкости. Подробно об этом мы говорили в одном из прошлых материалов.

Стоит лишь отметить: если двигатель не спроектирован под маловязкие масла (с низким HTHS), использование таких продуктов в нём недопустимо. Поэтому ещё раз напомним: первоочередным фактором при выборе масла будут рекомендации завода-изготовителя авто. Полный чек-лист по выбору можете найти здесь.

Что будет, если неправильно выбрать вязкость

Слишком густое или недостаточно вязкое масло может вызвать износ деталей, что в итоге приведёт к дорогому ремонту или замене двигателя.

Если масло слишком густое, могут возникнуть проблемы:

  • Рабочая температура двигателя будет повышаться, поскольку тепло будет отводиться хуже. Однако при езде на невысоких оборотах и/или в холодную погоду это не критично.
  • Интенсивная нагрузка и/или езда на высоких оборотах может спровоцировать износ отдельных деталей и самого двигателя.
  • Высокая температура двигателя приводит к ускоренному окислению масла, из-за чего оно быстрее теряет свои свойства.

Нельзя заливать маловязкие масла в двигатель, который на них не рассчитан. В противном случае могут возникнуть следующие ситуации:

  • Масляная защитная плёнка на поверхности деталей будет очень тонкой, и детали не получат должной защиты от механического износа и воздействия высоких температур.
  • Большое количество масла будет уходить в угар— высокий расход расход.
  • Возникает риск появления так называемого клина мотора, что грозит сложным и дорогим ремонтом.

Заключение

Вязкость — важный, но не единственный параметр выбора масла. Большую роль играют другие показатели: допуски автопроизводителя, лицензии по стандартам ACEA, API или ILSAC(подробнее о классификации можно узнать в нашем материале), тип базового масла (синтетика, полусинтетика, минералка), особенности конструкции двигателя.

Самая точная информация о том, какое масло необходимо для вашего двигателя, содержится в технической документации к автомобилю. Кроме того, выбрать нужный продукт поможет наш онлайн-подборщик.

К списку статей

Понимание индекса вязкости смазочного материала

Палуб 17 апреля 2020 г. Энергия

Вязкость смазочного материала оказывает большое влияние на производительность и срок службы вашего оборудования. Выбирая смазку с соответствующим индексом вязкости для вашего применения, вы можете свести к минимуму время простоя и затраты на техническое обслуживание.

Вязкость смазочного материала фактически является его сопротивлением течению и сдвигу. На него влияет несколько факторов, таких как загрязнение водой, частицами или другими смазочными материалами, но старение масла также может влиять на вязкость.

Двумя распространенными типами вязкости являются кинематическая вязкость и динамическая вязкость. Динамическая (или абсолютная) вязкость дает информацию о силе, необходимой для того, чтобы смазка текла, а кинематическая вязкость показывает, насколько быстро смазка течет при приложении силы. Единицей динамической вязкости является миллипаскаль-секунда (мПа·с) или эквивалент сантипуаз (сП), а единицей кинематической вязкости — квадратный миллиметр в секунду (мм²/с) или эквивалент сантистокс (сСт).

Что такое индекс вязкости (VI) смазочного материала?

На вязкость смазочного материала влияет температура: чем выше температура, тем ниже вязкость. Состав и качество смазочного материала определяют, насколько вязкость будет уменьшаться при повышении температуры.

Индекс вязкости (VI) смазочного материала представляет собой скорость изменения вязкости при изменении температуры. Чтобы узнать, соответствует ли смазка требованиям актива в зависимости от диапазона рабочих температур, вы должны понимать VI.

Как определяется индекс вязкости смазочного материала?

Индекс вязкости смазочного материала определяется путем измерения кинематической вязкости при 40°C и 100°C. Эти измерения затем сравниваются с результатами двух эталонных масел.

Традиционное минеральное масло имеет индекс вязкости от 95 до 100. Индекс вязкости минерального масла высокой степени очистки (гидроочищенный) может достигать 120. Гидрокрекинговое базовое масло будет иметь индекс вязкости более 120, в то время как синтетические масла могут иметь более высокий индекс вязкости. .

Диаграмма индекса вязкости

На приведенной ниже диаграмме показано, как вязкость (вертикальная ось) двух разных смазочных материалов изменяется в зависимости от температуры (горизонтальная ось). Наклон смазочного материала с высоким индексом вязкости более горизонтален: вязкость остается более стабильной в более широком диапазоне температур.

Это означает, что смазка с более высоким индексом вязкости более желательна, поскольку она обеспечивает более стабильную смазочную пленку в более широком диапазоне температур.

Риски смазочных материалов с низким индексом вязкости

Смазочные материалы с более низким индексом вязкости могут иметь соответствующую вязкость при определенной температуре, но их вязкость может резко снизиться при повышении температуры. Это может привести к повышенному механическому трению и износу из-за потери пленки.

При более низких температурах смазка с низким индексом вязкости может иметь слишком высокую вязкость, что приводит к слабому течению масла, масляному голоданию и пуску всухую.

Всегда проверяйте ИВ смазочного материала

Чтобы улучшить индекс вязкости, производители могут улучшить смазочный материал с помощью определенных добавок. Таким образом, смазочный материал может быть составлен в соответствии со спецификациями производителя оригинального оборудования.

Мы всегда рекомендуем проверять спецификации производителя оборудования при выборе смазочного материала для вашей области применения. Вы должны учитывать климат и условия эксплуатации вашей техники.

При выборе подходящего смазочного материала с точным индексом вязкости ваше оборудование будет работать лучше и прослужит дольше.

Q8Oils предлагает смазочные материалы с высоким индексом вязкости

Несколько примеров продуктов с высоким индексом вязкости в ассортименте продукции Q8Oils:

Серия гидравлических масел Q8 Handel подходит для широкого диапазона температур и областей применения. Благодаря очень высокому индексу вязкости >180 это гидравлическое масло обладает исключительными свойствами текучести. Высокая устойчивость к окислению обеспечивает увеличенный интервал замены и срок службы смазочного материала.

Серия синтетических турбинных масел Q8 Volta разработана для использования в паровых и газовых турбинах (и в системах с комбинированным циклом). Благодаря превосходной окислительной и термической стабильности Q8 Volta особенно подходит для экстремальных условий эксплуатации и работы газовых турбин при высоких температурах. При индексе вязкости >130 вязкость остается стабильной в широком диапазоне температур.

Что это такое и почему это важно