Motoroljeviskositet - mening, klasser, avkodning
Motoroljans viskositet är den huvudsakliga egenskapen genom vilken ett smörjmedel väljs. Det kan vara kinematiskt, dynamiskt, villkorligt och specifikt. För att välja en eller annan olja använder de dock oftast indikatorerna för kinematisk och dynamisk viskositet. Deras tillåtna värden anges tydligt av bilmotortillverkaren (ofta är två eller tre värden tillåtna). Korrekt viskositetsval garanterar normal motordrift med minimala mekaniska förluster, tillförlitligt skydd av delar och normal bränsleförbrukning. För att hitta det optimala smörjmedlet måste du noggrant förstå frågan om motoroljans viskositet.
Innehåll
- Vilka är viskositeterna
- Vad är viskositetsindex
- Kan jag blanda olika viskositeter
- Viskositet och typ av olja
- Hur man hittar rätt viskositet
- Vad händer om du väljer fel
Viskositetsklassificering av motoroljor
Viskositet (ett annat namn är intern friktion), i enlighet med den officiella definitionen, är egenskapen hos flytande kroppar för att motstå rörelsen hos en del av dem i förhållande till en annan. I detta fall utförs arbete som sprids i form av värme till miljön.
Viskositet är ett variabelt värde och det ändras beroende på oljans temperatur, föroreningar som finns i dess sammansättning, resursens värde (motorns körsträcka på en viss volym). Emellertid bestämmer denna egenskap smörjvätskans läge vid en viss tidpunkt. Och när du väljer ett eller annat smörjmedel för en motor är det nödvändigt att styras av två nyckelbegrepp - dynamisk och kinetisk viskositet. De kallas också lågtemperatur respektive högtemperaturviskositet.
Historiskt definierar bilister runt om i världen viskositet enligt den så kallade SAE J300-standarden. SAE är en förkortning för organisationen av Society of Automotive Engineers, som standardiserar och förenar olika system och koncept som används inom fordonsindustrin. Och J300-standarden kännetecknar de dynamiska och kinematiska komponenterna i viskositeten.
I enlighet med denna standard finns det 17 klasser av oljor, varav 8 är vinter och 9 är sommar. De flesta oljor som används i OSS-länderna betecknas XXW-YY. Där XX är beteckningen för den dynamiska (låg temperatur) viskositeten, och YY är indikatorn för den kinematiska (höga temperaturen) viskositeten. Bokstaven W betyder det engelska ordet Winter - winter. För närvarande är de flesta oljor multigrade, vilket återspeglas i denna beteckning. Åtta vinterkällor är 0W, 2,5W, 5W, 7,5W, 10W, 15W, 20W, 25W, nio sommar - 2, 5, 7,10, 20, 30, 40, 50, 60).
I enlighet med SAE J300 måste motorolja uppfylla följande krav:
- Pumpbarhet. Detta gäller särskilt motordrift vid låga temperaturer. Pumpen ska pumpa olja genom systemet utan problem och kanalerna ska inte täppas till med en förtjockad smörjvätska.
- Arbeta vid höga temperaturer. Här är situationen motsatt, när smörjvätskan inte ska avdunsta, brinna ut och skydda delarnas väggar på ett tillförlitligt sätt på grund av bildandet av en pålitlig skyddande oljefilm på dem.
- Motorskydd mot slitage och överhettning. Detta gäller arbete i alla temperaturområden. Oljan måste ge skydd mot överhettning av motorn och mekaniskt slitage på delarnas ytor under hela driftsperioden.
- Avlägsnande av förbränningsprodukter från cylinderblocket.
- Säkerställer en minimal friktionskraft mellan enskilda par i motorn.
- Täta luckorna mellan delarna i cylinder-kolvgruppen.
- Värmeavlägsnande från motordelarnas gnugga ytor
Motoroljans angivna egenskaper påverkas av dynamiska och kinematiska viskositeter på sitt eget sätt.
Dynamisk viskositet
I enlighet med den officiella definitionen karakteriserar dynamisk viskositet (det är också absolut) motståndskraften hos en oljig vätska, som uppstår under rörelsen av två lager olja, belägna på ett centimeter avstånd och rör sig med en hastighet av 1 cm / s. Dess måttenhet är Pa • s (mPa • s). Har en beteckning i den engelska förkortningen CCS. Enskilda prover testas med specialutrustning - en viskosimeter.
I enlighet med SAE J300-standarden bestäms den dynamiska viskositeten hos motoroljor med flera grader (och vinter) enligt följande (i själva verket vevtemperaturen):
- 0W - används vid temperaturer upp till -35 ° С;
- 5W - används vid temperaturer upp till -30 ° С;
- 10W - används vid temperaturer upp till -25 ° С;
- 15W - används vid temperaturer upp till -20 ° С;
- 20W - används vid temperaturer upp till -15 ° C.
Det är också värt att skilja mellan flytpunkt och pumptemperatur . I beteckningen av viskositet talar vi om pumpbarhet, det vill säga tillstånd. när oljan fritt kan spridas genom oljesystemet inom det tillåtna temperaturområdet. Och temperaturen på dess fullständiga stelning är vanligtvis flera grader lägre (med 5 ... 10 grader).
Som du kan se, för de flesta regioner i Ryssland, kan oljor med ett värde på 10W och högre INTE rekommenderas för användning som väder och vind . Detta återspeglas direkt i godkännanden från olika biltillverkare för bilar som säljs på den ryska marknaden. Optimal för OSS-länderna är oljor med låg temperaturkarakteristik på 0W eller 5W.
Kinematisk viskositet
Dess andra namn är hög temperatur, det är mycket mer intressant att hantera det. Här finns tyvärr ingen så tydlig bindning som den dynamiska, och betydelserna har en annan karaktär. I själva verket visar detta värde den tid under vilken en viss mängd vätska hälls ut genom ett hål med en viss diameter. Viskositeten vid hög temperatur mäts i mm² / s (en annan alternativ måttenhet för cSt är cSt, det finns följande förhållande - 1 cSt = 1 mm² / s = 0,000001 m² / s).
De mest populära SAE-viskositetsförhållandena är 20, 30, 40, 50 och 60 (de lägre värdena som anges ovan används sällan, till exempel, de finns på vissa japanska maskiner som används på den inhemska marknaden i detta land) . I ett nötskal, ju lägre denna koefficient, desto tunnare olja , och tvärtom, desto högre - desto tjockare är den . Laboratorietester utförs vid tre temperaturer - + 40 ° C, + 100 ° C och + 150 ° C. Anordningen med vilken experimenten utförs är en roterande viskosimeter.
Dessa tre temperaturer valdes inte av en slump. De låter dig se dynamiken i viskositetsförändringar under olika förhållanden - normal (+ 40 ° C och + 100 ° C) och kritisk (+ 150 ° C). Tester utförs vid andra temperaturer (och motsvarande diagram ritas ut baserat på deras resultat), men dessa temperaturvärden tas som huvudpunkter.
Både dynamiska och kinematiska viskositeter är direkt relaterade till densitet. Förhållandet mellan dem är som följer: dynamisk viskositet är produkten av kinematisk viskositet och oljedensitet vid en temperatur på +150 grader Celsius . Detta överensstämmer med termodynamikens lagar, eftersom det är känt att med ökande temperatur minskar ämnets densitet. Och detta innebär att vid en konstant dynamisk viskositet kommer den kinematiska viskositeten att minska i detta fall (liksom dess låga koefficienter). Omvänt, med sjunkande temperatur, ökar de kinematiska koefficienterna.
Innan vi går vidare till beskrivningen av korrespondensen för de beskrivna koefficienterna, låt oss dvela vid ett sådant koncept som hög temperatur / hög skjuvviskositet (förkortat HT / HS). Det är förhållandet mellan motorns drifttemperatur och hög temperaturviskositet. Det kännetecknar oljans flytbarhet vid en testtemperatur på + 150 ° C. Detta värde introducerades av API-organisationen i slutet av 1980-talet för bättre prestanda för tillverkade oljor.
Viskositetsbord med hög temperatur
SAE J300 viskositet vid hög temperatur | Viskositet, mm² / s (cSt) vid + 100 ° C | Minsta viskositet i förhållande till HT / HS, mPa • s vid en temperatur på + 150 ° C och en skjuvhastighet på 1 miljon / s |
---|---|---|
20 | 5.6 ... 9.3 | 2.6 |
trettio | 9.3 ... 12.5 | 2.9 |
40 | 12.5 ... 16.3 | 3,5 (för oljor 0W-40; 5W-40; 10W-40) |
40 | 12.5 ... 16.3 | 3,7 (för oljor 15W-40; 20W-40; 25W-40) |
femtio | 16.3 ... 21.9 | 3.7 |
60 | 21.9 ... 26.1 | 3.7 |
Observera att i nyare versioner av J300 har SAE 20-oljan en nedre gräns på 6,9 cSt. Samma smörjvätskor med ett lägre värde (SAE 8, 12, 16) kategoriseras som energibesparande oljor . Enligt klassificeringen av ACEA-standarden betecknas de A1 / B1 (föråldrade efter 2016) och A5 / B5.
Lägsta temperatur för motorns kalla start, ° С | SAE J300 viskositetsgrad | Maximal omgivningstemperatur, ° С |
---|---|---|
Under -35 | 0W-30 | 25 |
Under -35 | 0W-40 | trettio |
-trettio | 5W-30 | 25 |
-trettio | 5W-40 | 35 |
-25 | 10W-30 | 25 |
-25 | 10W-40 | 35 |
-20 | 15W-40 | 45 |
-15 | 20W-40 | 45 |
Viskositetsindex
Det finns en annan intressant indikator - viskositetsindex . Det karakteriserar minskningen av kinematisk viskositet med ökande oljetemperatur. Detta är ett relativt värde genom vilket man villkorligt kan bedöma en smörjmedels lämplighet att arbeta vid olika temperaturer. Den beräknas empiriskt genom att jämföra egenskaper vid olika temperaturförhållanden. I en bra olja bör detta index vara högt, eftersom dess prestandaegenskaper beror lite på externa faktorer. Omvänt, om viskositetsindex för en viss olja är låg, är en sådan komposition starkt beroende av temperatur och andra driftsförhållanden.
Med andra ord kan man säga att oljan i ett lågt förhållande snabbt tunt ut. Och på grund av detta blir skyddsfilmens tjocklek väldigt liten, vilket leder till betydande slitage på motordelarnas ytor. Men oljor med högt index kan arbeta i ett brett temperaturområde och klara sina uppgifter helt.
Viskositetsindex beror direkt på den kemiska sammansättningen av oljan . I synnerhet på mängden kolväten i den och lättheten hos de använda fraktionerna. Följaktligen kommer mineralkompositioner att ha det sämsta viskositetsindexet, vanligtvis ligger det i intervallet 120 ... 140, för halvsyntetiska smörjvätskor kommer samma värde att vara 130 ... 150, och "syntetiska" har de bästa indikatorerna - 140 ... 170 (ibland till och med upp till 180).
Det höga viskositetsindexet för syntetiska oljor (i motsats till mineraloljor med samma SAE-viskositet) gör att sådana beredningar kan användas inom ett brett temperaturintervall.Är det möjligt att blanda oljor med olika viskositet
En situation är ganska vanligt när en bilägare av någon anledning behöver lägga till en annan olja i vevhuset än den som redan finns, särskilt om de har olika viskositet. Kan du göra det här? Vi kommer att svara direkt - ja, det är möjligt, men med vissa reservationer.
Det viktigaste som bör sägas direkt är att alla moderna motoroljor kan blandas med varandra (av olika viskositeter, syntetiska, halvsyntetiska och mineralvatten). Detta kommer inte att orsaka några negativa kemiska reaktioner i motorns vevhus, kommer inte att leda till slam, skumning eller andra negativa konsekvenser.
Nedgång i densitet och viskositet med ökande temperatur
Det är väldigt enkelt att bevisa detta. Som ni vet har alla oljor en viss standardisering enligt API (amerikansk standard) och ACEA (europeisk standard). I vissa och andra dokument anges säkerhetsföreskrifter tydligt, enligt vilka blandning av oljor är tillåten på ett sådant sätt att det inte orsakar några destruktiva konsekvenser för maskinens motor. Och eftersom smörjvätskor uppfyller dessa standarder (i det här fallet spelar det ingen roll vilken klass), så uppfylls detta krav.
En annan fråga är om det är värt att blanda oljor, särskilt med olika viskositeter? Ett sådant förfarande är endast tillåtet som en sista utväg, till exempel om du för tillfället (i garaget eller på motorvägen) inte har en lämplig (identisk med vad som för närvarande finns i vevhuset). I denna nödsituation kan smörjmedlet fyllas på rätt nivå. Ytterligare drift beror dock på skillnaden mellan gamla och nya oljor.
Så om viskositeterna är mycket nära, till exempel 5W-30 och 5W-40 (och ännu mer så är tillverkaren och deras klass desamma), så med en sådan blandning är det fullt möjligt att fortsätta köra tills nästa olja ändras enligt reglerna. På samma sätt är det tillåtet att blanda och intilliggande dynamisk viskositet (till exempel 5W-40 och 10W-40. Som ett resultat får du ett visst medelvärde, vilket beror på proportionerna för båda kompositionerna (i det senare fallet, du får en viss komposition med en villkorad dynamisk viskositet på 7,5 W -40, förutsatt att samma volymer blandas).
En blandning av oljor med liknande viskositetsvärden, som dock tillhör närliggande klasser, är också tillåten för långvarig drift. I synnerhet är det tillåtet att blanda semisyntetik och syntet, eller mineralvatten och semisyntetik. Du kan åka på sådana tåg under lång tid (men inte önskvärt). Men att blanda mineralolja och syntet, även om det är möjligt, men det är bättre att köra det bara till närmaste biltjänst, och där är det redan möjligt att utföra en fullständig oljebyte.
När det gäller tillverkarna är situationen liknande. Blanda djärvt när du har oljor med olika viskositet, men från samma tillverkare. Men till en bra och beprövad olja (där du är säker på att den inte är en falsk) från en välkänd världstillverkare (till exempel SHELL eller MOBIL), lägger du till en liknande både i viskositet och kvalitet (inklusive API och ACEA-standarder), i det här fallet kan bilen också köras under lång tid.
Var också uppmärksam på tillverkarens godkännanden. För vissa maskinmodeller anger tillverkaren uttryckligen att den använda oljan nödvändigtvis måste överensstämma med toleransen. Om den tillsatta smörjvätskan inte har en sådan tolerans kan du inte åka på en sådan blandning under lång tid. Det är nödvändigt att byta ut det så snart som möjligt och fylla fett med önskad tolerans.
Ibland finns det situationer när du behöver fylla i smörjmedlet på vägen och du kör upp till närmaste bilaffär. Men sortimentet har inte en sådan smörjvätska som i din vevhus. Vad ska du göra i det här fallet? Svaret är enkelt - fyll samma eller bättre. Till exempel använder du 5W-40 semisyntetik. I det här fallet är det lämpligt att plocka upp 5W-30. Men här måste du vägledas av samma överväganden som gavs ovan. Det vill säga oljor bör inte skilja sig mycket från varandra när det gäller egenskaper. I annat fall måste den resulterande blandningen bytas ut så snart som möjligt med ett nytt smörjmedel som passar den givna motorn.
Viskositet och basolja
Många bilister är intresserade av frågan om vilken viskositet en syntetisk, halvsyntetisk och helt mineralolja har. Det uppstår eftersom det finns en utbredd missuppfattning att en syntetisk produkt förmodligen har en bättre viskositet och det är därför "syntetiska" är bättre lämpade för en bilmotor. Däremot sägs mineraloljor ha dålig viskositet.
Det är faktiskt inte helt sant . Faktum är att vanligtvis mineralolja i sig är mycket tjockare, därför finns en sådan smörjvätska ofta i butikshyllor med viskositetsavläsningar såsom 10W-40, 15W-40 och så vidare. Det vill säga det finns praktiskt taget inga mineraloljor med låg viskositet. Syntet och semisyntetik är en annan sak. Användningen av moderna kemiska tillsatser i deras kompositioner gör det möjligt att uppnå en minskning av viskositeten, varför oljor, till exempel med den populära viskositeten 5W-30, kan vara både syntetiska och halvsyntetiska. Följaktligen, när du väljer en olja, måste du inte bara uppmärksamma viskositetsvärdet utan också typen av olja.
Basolja
Kvaliteten på den slutliga produkten beror till stor del på basen. Motoroljor är inget undantag. Vid tillverkning av oljor för en bilmotor används 5 grupper basoljor. Var och en av dem skiljer sig åt när det gäller att erhålla, kvalitet och egenskaper.
Fler detaljer
Olika tillverkare erbjuder ett brett utbud av smörjmedel i olika klasser, men med samma viskositet. Därför, när du köper en viss smörjvätska, är valet av dess typ en separat fråga som måste övervägas baserat på motorns tillstånd, maskinens märke och klass, kostnaden för själva oljan och så vidare. Ovanstående värden för dynamiska och kinematiska viskositeter har samma beteckning enligt SAE-standarden. Men skyddsfilmens stabilitet och hållbarhet kommer att skilja sig åt för olika typer av oljor.
Val av olja
Valet av ett smörjmedel för en specifik motor i en maskin är en ganska mödosam process, eftersom mycket information behöver analyseras för att fatta rätt beslut. Förutom viskositeten i sig är det tillrådligt att fråga om de fysiska egenskaperna hos motorolja, dess klasser enligt API- och ACEA-standarder, typ (syntetisk, halvsyntetisk, mineralvatten), motordesign och mycket mer .
Vilken olja är bättre att fylla i motorn
Valet av motorolja bör baseras på viskositet, API-specifikation, ACEA, toleranser och de viktiga parametrar som du aldrig är uppmärksam på. Du måste välja enligt fyra huvudparametrar.
Fler detaljer
När det gäller det första steget - att välja viskositeten hos den nya motoroljan, är det värt att notera att du från början måste utgå från motortillverkarens krav. Inte olja utan motor! I handboken (teknisk dokumentation) finns som regel specifik information om vilka smörjvätskor med vilken viskositet som får användas i kraftaggregatet. Ofta är två eller tre viskositeter acceptabla (t.ex. 5W-30 och 5W-40).
Observera att tjockleken på den bildade skyddande oljefilmen är oberoende av dess hållfasthet. Så, en mineralfilm tål en belastning på cirka 900 kg per kvadratcentimeter, och samma film som bildas av moderna syntetiska oljor baserade på estrar tål redan en belastning på 2200 kg per kvadratcentimeter. Och detta är med samma viskositet av oljor.
Vad händer om du väljer fel viskositet
I fortsättning på föregående ämne listar vi de möjliga problem som kan uppstå om en olja väljs i en olämplig viskositet för en given. Så om det är för tjockt:
- Motorns arbetstemperatur stiger när värmeenergin försvinner mindre effektivt. Men vid körning vid låga varvtal och / eller i kallt väder kan detta inte anses vara ett kritiskt fenomen.
- Vid körning med höga hastigheter och / eller under hög motorbelastning kan temperaturen stiga avsevärt, vilket kommer att orsaka betydande slitage både på enskilda delar och på motorn som helhet.
- Hög motor temperatur leder till accelererad oxidation av oljan, på grund av vilken den slits ut snabbare och tappar sina prestandaegenskaper.
Men om mycket tunn olja tillsätts till motorn kan det också uppstå problem. Bland dem:
- Den oljeskyddande filmen på delarnas yta blir mycket tunn. Detta innebär att delarna inte får tillräckligt skydd mot mekaniskt slitage och höga temperaturer. På grund av detta slits delar snabbare ut.
- En stor mängd smörjvätska går vanligtvis till spillo. Det vill säga det kommer att bli en stor oljeförbrukning.
- Det finns en risk för att den så kallade motorkilen uppträder, det vill säga dess fel. Och detta är mycket farligt, eftersom det hotar med komplexa och dyra reparationer.
För att undvika sådana problem, försök därför att välja en olja med den viskositet som tillverkaren av maskinmotorn tillåter. Detta förlänger inte bara dess livslängd utan säkerställer dess normala drift i olika lägen.
Slutsats
Följ alltid tillverkarens rekommendationer och fyll i smörjmedlet med värdena för de dynamiska och kinematiska viskositeterna som anges direkt för dem. Mindre avvikelser är endast tillåtna i sällsynta fall och / eller i nödfall. Valet av en eller annan olja måste utföras enligt flera parametrar och inte bara viskositet.