Взаимосвязь между вязкостью и температурой базового масла
Что такое вязкость?
Вязкость является важнейшим свойством, регулирующим функции жидкости, и физической единицой, выражающей оптимальный уровень для текучести «свойства липкости»
Вязкость определяется внутренним сопротивлением текучести среды. Как показано на рисунке ниже, если верхняя плита перемещается в правую сторону, когда жидкость заполнена между двумя плитами, величина силы, необходимой для перемещения плиты, отличается в зависимости от типа жидкости. Другими словами, жидкость с высокой вязкостью требует гораздо больше сил.
Абсолютная вязкость выражает абсолютную величину степени липкости, которая сопротивляется направлению движения вещества всостоянии текучести. Кинематическая вязкость является относительным показателем оптимальной степени текучести, которая указывает насколько хорошо вещество течет, поэтому чем меньше его значение, тем лучше показатель текучести.
Вязкость смазочного базового масла определяется молекулярным размером, как показано на рисунке ниже; чем больше молекулярный размер, тем выше вязкость. Размер и структура минеральных базовых масел очень разнообразна. Вязкость определяется средним размером молекул, а синтетические базовые масла имеют одинаковую молекулярную структуру и размер.
В случае минеральных базовых масел, размер и структуры молекул измененяются под воздействием внешних факторов в зависимости отсрока использования, которое в конце концов приводит к изменению вязкости. А синтетические базовые масла являются относительноустойчивыми (больше энергии связи) к внешним факторам, поскольку они имеют одинаковые размеры и структуру, что приводит к замедлению скорости изменения вязкости.
Обычно вязкость смазочных материалов выражает кинематическую вязкость, которая измеряется в сСт, вязкости, которые измеряются не сСт, выглядят слудеющим образом:
①сСт (Кинематическая вязкость)
Стоки относятся к кинематической вязкости, выраженной системой единиц С.Г.С., 1/100 выражается в сантитоксах (сСт). Для измерения по всему миру применяются температуры 40 ℃ и 100 ℃ в соответствии с ISO (Международная организация стандарт), в зависимости от классификации вязкости.
②°E (Вязкость по Энглеру)
Измеряется путем деления времени потока пробы масла 200cc на соотношение времени потока воды при 20 ℃. Для измерения используюся температуры 20 ℃, 50 ℃, 100 ℃, в основном используется в Европе.
③ SUS или SSU (Вязкость в универсальных секундах Сейболта)
Измеряется путем деления времени потока пробы масла 60 мл. Для измерения импользуются температуры 100 ℉, 130 ℉, 210 ℉, в основном используется для определения вязкости базовых масел (в США).
Для автомобильных смазочных материалов применяются эмпирическая классификация вязкости SAE (стандарт SAE J300). Причина названия вязкости, таких как SAE SAE 10W-30 или SAE 40, заключается в том, что значения вязкости, которые раньше измеряли вискозиметром Сейболта, используется и в настоящее время.
Тогда, давайте внимательно узнаем о SUS вязкости, которая обычно указывает вязкость базовых масел. Для вязкости, нижеуказанным устройством измеряется SUS и перед буквой N отображаются секунды.
Например, если SUS 150 секунд - 150N; если SUS 500 секунд, -500N. Обычно, если N ставится после числа, то это означает, что испытание было проведено при 40 ℃; а если после числа ставится BS (Высовязкое цилиндрове масло), то это означает, что испытание было проведено при 100 ℃.
Если измеренное время (секунды) вторично расчитать по нижеприведенной таблице, оно будет выражено единицой кинематической вязкости сСт (сантистоках). Преобразованное значение, соответствующее 500 секундам по нижеуказанной конверсионной таблице, будет равно примерно к 100 сСт.
2. Изменение вязкости в зависимости от температуры
Как правило, вязкость жидкости изменяется в зависимости от температуры. В особенности, в случае смазочных масел (углеводородных), вязкость значительно отличается в зависимости от изменения температуры.
[Индекс вязкости]
Индекс вязкости представляет собой соотношение между вязкостью масла и температуры. Чем выше температура, тем ниже вязкость. В противоположность этому, чем ниже температура, тем выше вязкость. Высокий индекс вязкости означает, что вязкость незначительно изменяется в зависимости от изменения температуры.
Вязкость выражает стабильность масла против изменения температуры, ее способ измерения устанавливается на основе опыта. Часто используется для определения или различия базовых масел (парафиновые базовые масла имеют высокий индекс вязкости, а нафтеновые базовые масла имеют низкий индекс вязкости). Такой итог стал результатом сравнения и преобразования исходя из предположения, что индекс вязкости базовых масел, полученных из сырой нефти в Пенсильвании с отличными вязкостно-температурными характеристиками составляет VI=100, а индекс базовых масел, полученных из сырой нефти побережья Мексиканского залива с плохими вязкостно-температурными характеристиками равен VI=0.
Как правило, при большом количестве содержания парафинов высокий показатель индекса вязкости, а чем больше содержания нафтенов, тем лучше низкотемпературные характеристики.