Какой вязкости моторное масло лить летом


какое масло заливать летом в двигатель

На рынке современных моторных масел широко представлена продукция различных мировых и отечественных брендов. Существует три большие группы, в которые входят продукты для:

Рекомендуем также прочитать статью о том, можно ли смешивать моторные масла. Из этой статьи вы узнаете о том, почему не рекомендуется смешивание масел различных производителей и возможных последствиях для двигателя.

Также варианты смазки делятся на: летние, зимние и всесезонные. Такое деление происходит в зависимости от класса вязкости смазочного материала. Далее мы рассмотрим, какие свойства и характеристики позволяют отнести тот или иной продукт к определенному классу, а также ответим на вопрос, как подобрать масла для лета, зимы и т.д.

Содержание статьи

Зимние и летние масла для двигателя: в чем отличия

Главные свойства моторного масла зависят от его основы. Основой является так называемая «база». Это основа, в которую также добавляется пакет специальных присадок. Указанное базовое масло может быть минеральным, полусинтетическим и синтетическим. Минеральное считается наиболее доступным вариантом по цене, при этом период сохранения полезных свойств в процессе эксплуатации, а также ряд других характеристик находится на самом низком уровне. Соответственно, полусинтетика является «промежуточным» звеном между доступной «минералкой» и дорогой «синтетикой».

Что касается классификации, общепринятой является система SAE (классификация моторных масел Общества Автомобильных Инженеров США). По классификации SAE можно получить информацию о вязкости смазки при высоких и низких температурах, о свойствах текучести, способности к прокачиванию, влиянии на запуск двигателя и т.д.

С учетом того, что любое масло густеет при отрицательных температурах и разжижается при нагреве, традиционно сложилось деление на зимние и летние масла. Получалось следующее: летние масла для автомобилей должны быть более вязкими.  К таким относятся смазочные материалы, имеющие классификацию от SAE 20 до 60. Указанное значение отображает вязкость. Чем большей оказывается цифра, тем более вязким является летнее масло.

К группе зимних смазочных материалов принято относить продукты по SAE со следующим обозначением: от SAE 0W до SAE 20W. Литера W является сокращенным winter (от англ. зима). Другими словами, например, SAE 15 W указывает на то, что данное масло зимнее. Как в первом, так и во втором случае цифра указывает на вязкость. Добавление буквы W является показателем вязкости при низких температурах, позволяя точно определить , какое масло летнее, а какое является зимним.

Всесезонные моторные масла

Сегодня четкое деление на смазку для лета и зимы отошло на задний план. Другими словами, исчезла необходимость менять рабочую жидкость системы смазки с учетом теплого или холодного сезона. Это стало возможным благодаря так называемому всесезонному моторному маслу. В результате отдельные продукты только для лета или для зимы сейчас практически не встречаются в свободной продаже.

Всесезонное масло имеет обозначение от SAE 0W-30 или 0W-40 до SAE 20W-40 и т.п, являясь своеобразным симбиозом обозначений летнего и зимнего масла. Как видно, в таком обозначении имеются два числа, определяющие вязкость.

Первая цифра указывает на вязкость при низких температурах, а вторая на вязкость при высоких. Параллельно с этим нужно учитывать, что для разных двигателей необходимо подбирать продукты с учетом целого ряда факторов, о которых мы поговорим ниже.

Как выбрать летнее моторное масло

Чтобы залить летнее масло в двигатель, необходимо выбрать наиболее подходящий вариант из доступных в продаже всесезонных масел. Такой выбор делается по показателю вязкости при высоких температурах, а также с учетом условий эксплуатации ТС.  Для лучшего понимания давайте взглянем на основные параметры смазочных материалов.

Первым делом, следует учитывать температурные колебания в климатической зоне. Начнем с зимы. Чем ниже опускается температура воздуха, тем меньшее значение должно быть после надписи SAE. Масла с обозначением «0» (0W-30 или 0W-40) обеспечивают двигателю уверенный пуск благодаря легкости проворачивания коленвала во время сильных морозов. Такое масло хорошо прокачивается, что позволяет маслонасосу быстро поднять давление после запуска и подать смазку к нагруженным парам трения. В результате ресурс агрегата продлевается. Также продукты с подобным обозначением эффективно снижают трение внутри двигателя и минимизируют потери, что позволяет экономить горючее.

Параллельно с этим в условиях высокого нагрева маловязкие масла данного типа становятся слишком «жидкими». Другими словами, если двигатель активно эксплуатируется под нагрузками в летнюю жару при температуре воздуха выше 30 градусов по Цельсию, тогда вязкости и создаваемой масляной защитной пленки может оказаться недостаточно. В результате автолюбители стремятся подобрать более вязкую смазку.

Отметим, что допуски по применяемым маслам для каждого двигателя разные. Рекомендуется заливать только те, которые находятся в списке разрешенных. По этой причине оттолкнемся от условного примера с учетом температурного диапазона использования всесезонных масел. Допустим, в двигатель автомобиля производитель по мануалу рекомендует заливать круглогодично SAE 5W-30 (от -25° до +20°C). Для морозной зимы можно использовать в таком ДВС SAE 0W-30 (-30° до +20°C), а для лета SAE 5W-40 (от -25° до +35°C). Следует добавить, что поводом для сезонной смены масла может служить значительное (около 10 градусов) и постоянное отклонение температуры от указанной в характеристиках смазочного материала. Другими словами, если на зиму было залито SAE 5W-30, при этом на улице летом стоит постоянная жара +40 и более, тогда можно задуматься о смене материала на аналог с повышенной вязкостью.

Еще одним показателем к смене масла справедливо считается степень износа двигателя, то есть его техническое состояние. Опытные водители хорошо знают, что по мере износа мотора происходит увеличение зазоров в парах трения. Для «компенсации» таких зазоров, снижения шума и продления срока службы изношенного агрегата до ремонта необходимо заливать более вязкие продукты. Повышение вязкости позволяет создать и поддерживать нормальное давление в системе смазки.

Наиболее важно придерживаться данной рекомендации летом. Дело в том, что в теплый период времени года силовой агрегат максимально разогревается во время работы. Добавим, что летом машина зачастую эксплуатируется на высоких скоростях, то есть мотор сильнее раскручивается. С учетом таких особенностей частой практикой является переход, например, с масла SAE 5W-30 на SAE 5W-40 после 100-150 тыс. км пробега. Если ваш двигатель изношен, то есть прошел около половины своего планового ресурса, тогда имеет смысл поменять вязкость масла на еще более высокий показатель (SAE 15W-40, SAE 20W-40 и т.д.).

Подведем итоги

Приведенная выше информация позволяет утверждать, что отдельно летнее или зимнее масло сегодня не представлено в продаже. По этой причине следует отталкиваться от показателей вязкости всесезонных масел применительно к плюсовым и минусовым температурам.

Еще одним важным критерием при выборе можно считать базовую основу, так как стабильность всех характеристик минерального масла значительно уступает качественной синтетике. Другими словами, синтетическое масло с меньшей вязкостью может лучше защитить двигатель летом сравнительно с более вязкой дешевой «минералкой».

При выборе смазочного материала следует учитывать условия эксплуатации ТС, особенности климата, а также степень форсирования силового агрегата. Вполне возможно, что будет разумно остановиться на одном всесезонном моторном масле по SAE, которое рекомендует производитель для конкретного типа двигателя. При этом достаточно чаще его менять, чем осуществлять постоянный переход с менее вязкой смазки на более вязкие аналоги перед наступлением летнего периода.

Читайте также

Классы вязкости моторных масел, понятные неспециалистам

SAE 40
10 Вт-40
5w-30
20 Вт-50
5w-20
SAE 30
15W-40

Что означает рейтинг вязкости SAE на баллоне с моторным маслом?
Как они придумали такой рейтинг. . .действительно?

В большинстве случаев при объяснении вязкости используются слова, которые слишком технические, чтобы средний человек быстро их уловил.Это оставляет их по-прежнему Интересно, что на самом деле означают цифры вязкости на бутылке моторного масла. Проще говоря, вязкость - это сопротивление масла течению или, для непрофессионала, скорость потока масла, измеренная с помощью устройства, известного как вискозиметр. Чем гуще (выше вязкость) масло, тем медленнее оно течет. Вы увидит измерение вязкости масла в смазочных материалах, указанное в кинематическом (kv) и абсолютном (cSt) выражении. Они переведены на более простой понимать значения вязкости по SAE, которые вы видите на бутылке с маслом.

ОК. . Что делает 5W-30 такого, чего не делает SAE 30?
Когда вы видите W в рейтинге вязкости, это означает, что это масло было испытано при температуре холоднее . Число без W все испытываются при 210 ° F или 100 ° C, что считается приблизительной рабочей температурой двигателя. Другими словами, моторное масло SAE 30 имеет ту же вязкость , что и 10w-30 или 5W-30 при 210 ° (100 ° C).Разница в том, когда проверяется вязкость. при гораздо более низкой температуре. Например, моторное масло 5W-30 работает так же, как моторное масло SAE 5 при указанной низкой температуре, но все еще имеет вязкость SAE 30 при 210 ° F (100 ° C), что является рабочей температурой двигателя. Это позволяет двигателю быстро подавать масло, когда он запускается в холодном режиме или всухую, пока смазочный материал не нагреется в достаточной степени или наконец не пройдет через масляную систему двигателя. Преимущества очевидна низкая вязкость W .Чем быстрее масло течет холодным, тем реже работает всухую. Менее сухой ход означает гораздо меньший износ двигателя.

Таблица вязкости SAE (высокая температура)
100 ° C (210 ° F)

SAE
Вязкость

Кинематика
(сСт)
100 ° C Мин.

Кинематика
(сСт)
100 ° C Макс.

20 5,6 <9.3
30 9,3 <12,5
40 12,5 <16,3
50 16,3 <21,9
60 21,9 <26,1

Зима или сорта "W"

SAE
Вязкость

Низкая температура (° C) Вязкость сП

Кинематика
(сСт)
100 ° C Мин.

Запуск
Макс

Насос
Макс (Нью-Йорк)

0 Вт 3250 @ -30 60 000 @ -40 3.8
5 Вт 3500 @ -25 60 000 @ -35 3,8
10 Вт 3500 @ -20 60 000 @ -30 4,1
15 Вт 3500 @ -15 60 000 @ -25 5,6
20 Вт 4500 @ -10 60 000 @ -20 5.6
25 Вт 6000 @ -5 60 000 @ -15 9,3

Очевидно, что при низких температурах или Вт рейтинги проверяются иначе, чем обычные рейтинги вязкости по SAE. Проще говоря, эти тесты проводятся с разная температурная система. Существует шкала для классов вязкости W или зимней вязкости, и, в зависимости от того, какая марка выбрана, проводятся испытания. делается при разной температуре.См. Таблицы справа ниже для получения дополнительной информации.

В основном для определения вязкости не зимнего класса с помощью вискозиметра измеренное количество масла при 100 ° C может течь через отверстие и рассчитано. Используя таблицу, они определяют вязкость по SAE на основе различных диапазонов. Для более густых или тяжелых масел потребуется больше времени для прохождения через отверстия в вискозиметре и попадут в более высокие диапазоны чисел, например, SAE 50 или SAE 60. Если масло течет быстрее тоньше / легче, тогда он попадет в диапазон низких чисел, например, SAE 10 или SAE 20.Иногда масло почти не попадают в один диапазон вязкости. Например, масло едва соответствует SAE 30, имея время, которое ставит его на очень низкую отметку. Затем приурочивают еще одно масло быть SAE 20 на высокой стороне, не совсем входя в число SAE 30. Технически говоря, эти масла будут иметь примерно одинаковую вязкость даже хотя один - SAE 20, а другой - SAE 30. Но вы должны где-то провести черту, и именно так устроена система SAE. Другая система учитывает более точные числа, известные как сСт, сокращенно от сантистоксов.Вы увидите, что эти числа часто используются для промышленных смазочных материалов, таких как как компрессорные или гидравлические масла. Таблица справа, Таблица вязкости SAE (высокотемпературная) , показывает эквиваленты для сСт и SAE числа вязкости. Вы увидите диапазоны сСт по сравнению с номерами SAE. Масло 9,2 сСт будет почти такой же вязкости, как и масло 9,3 сСт, но один - SAE 20, а другой - SAE 30. Вот почему числа в сСт в сантистоксах более точно показывают вязкость масла.

Теперь, если вы посмотрите на таблицу с надписью Winter или "W". Классы , вы сможете получить ценную информацию о том, как W или зимние сорта. вязкости измеряются. Обычно, как показано на диаграмме, когда масло понижается до более холодной температуры, измеряются эксплуатационные характеристики. Если при более низкой температуре оно работает как моторное масло SAE 0, то оно получит класс вязкости SAE 0W. Следовательно, если моторное масло работает как моторное масло SAE 20 при пониженных температурах (шкала варьируется - см. диаграмму), тогда это будет моторное масло SAE 20W.

Если моторное масло выдерживает холодную температуру или W (зимний класс) для SAE 15W и при 210 ° F (100 ° C) течет через вискозиметр, как моторное масло SAE 40, тогда на этикетке будет написано 15W-40. Получили картину? Следовательно, если моторное масло работает как мотор SAE 5 масло по шкале пониженных температур и течет как SAE 20 при 210 ° F (100 ° C), тогда на этикетке этого моторного масла будет указано 5W-20. И так далее и так далее!

Я не могу сказать вам, сколько раз я слышал, как кто-то, обычно автомеханик, говорил, что они не будут использовать моторное масло 5W-30, потому что это: «Слишком тонкий.«Затем они могут использовать моторное масло 10W-30 или SAE 30. При рабочих температурах двигателя эти масла одинаковы. Единственный раз, когда масло 5W-30 «тонкий» - это при холодном запуске, когда вам нужно, чтобы он был «тонким».

Итак, как они заставляют моторное масло течь на холоде, когда оно имеет более густую вязкость при 210 ° F?
Добавление присадок, понижающих температуру застывания (VI), предотвращает слипание парафина в базовых нефтяных маслах при понижении температуры. Налить Точечные депрессанты могут удерживать масляную жидкость при очень низких температурах, например, в арктических регионах.Мы не будем углубляться в депрессию точки застывания. присадки в настоящее время, за исключением того, что они используются только при очень высоких температурах, чтобы моторное масло не стало полностью обездвижены экстремально низкой температурой. Пока мы просто обсудим добавки, улучшающие вязкость (VI).

Почему бы нам просто не использовать моторное масло SAE 10, чтобы получить мгновенную смазку при запуске двигателя?
Причина проста: это будет моторное масло SAE 10 при температуре 210 ° F! Чем ниже вязкость, тем больше неизбежен износ.Вот почему это Лучше всего использовать масло надлежащей вязкости, рекомендованное производителем автомобиля, так как оно защищает при горячем и холодном пуске. Очевидно моторное масло 10W-10 не будет обладать прочностью пленки, предотвращающей износ двигателя при полной рабочей температуре, как, например, моторное масло 5W-20, 10W-30 или 5W-30.

Присадки VI предотвращают чрезмерное разбавление масла при нагревании. Фактическая механика этой системы немного больше комплекс в том, что эти присадки добавляются в масло разбавитель , так что оно будет жидким при низких температурах.Добавки VI предотвращают разжижается по мере нагрева масла, так что теперь оно может соответствовать рейтингу вязкости 210 по SAE. Например; если у вас моторное масло SAE 10, оно будет течь как 10 Вт при более низкой температуре. Но при 210 градусах это будет SAE 10, что даст нам рейтинг вязкости 10W-10 или SAE 10. Очевидно, это хорошо на холоде запускается, но ужасно при рабочей температуре двигателя, особенно в более теплом климате. Но добавляя присадки VI, мы можем предотвратить разбавление при нагревании для достижения более высоких значений вязкости при 210 градусах.Вот как они заставляют моторное масло на нефтяной основе функционировать для Рейтинг 10W-30. Чем дальше диапазон температур, как у 10W-40, тем больше присадок используется. Со мной так далеко? Хорошо, теперь о плохом Новости.

Недостатки присадок, улучшающих вязкость. критические детали двигателя. Однако здесь есть недостаток. Эти добавки сдвигаются обратно при высоких температурах или во время работы с высокими усилиями сдвига и разрушаются. вызывая некоторое образование отложений.Что еще хуже, когда присадка начинает истощаться, моторное масло перестает сопротивляться разбавлению, поэтому теперь у вас есть разбавитель моторного масла на 210 градусов. Ваше моторное масло 10W-30 легко может стать моторным маслом 10W-20 или даже SAE 10 (10W-10). Мне не нужно говорить ты почему это плохо. Чем больше присадок VI, тем серьезнее проблема, поэтому автопроизводители решили отвести владельцев автомобилей от моторных масел. с добавками вязкости 10W-40 и 20W-50.

Чем меньше изменений в моторном масле от высоких до низких температур, тем выше индекс вязкости .Синтетические моторные масла, которые производятся базовые компоненты ПАО группы IV (4) имеют индекс вязкости более 150, потому что они производятся как смазочные материалы и не содержат парафинов. это вызывает утолщение по мере остывания. Но моторные масла на нефтяной основе (Группа I (1) и II (2)) обычно имеют индекс вязкости менее 140 потому что они имеют тенденцию к более густому при более низкой температуре из-за парафина, несмотря на добавление присадок, улучшающих вязкость. Чем выше Число индекса вязкости тем меньше разжижения и загустения моторного масла.Другими словами, большое число - хорошо, меньшее - плохо. Низкие числа становятся более густыми по мере того как они остывают и разжижаются, становятся более горячими. Вы видите эти значения индекса вязкости в технических паспортах моторных масел, предоставленных производителем.

Как уже упоминалось, присадки, улучшающие ИВ, могут сдвигаться обратно под давлением и в условиях высокой температуры, в результате чего моторное масло не может защитить двигатель должным образом в условиях высокой температуры и вызвать образование отложений. Также существует предел того, сколько присадок, улучшающих вязкость, может быть добавлено без влияя на остальную химию моторного масла.Производители автомобилей отказались от некоторых моторных масел, требующих значительного улучшения вязкости. присадки, такие как моторные масла 10W-40 и 20W-50, к смесям, требующим меньшей вязкости присадок, таких как моторные масла 5W-20, 5W-30 и 10W-30. Поскольку стрессовые нагрузки на многовязкие моторные масла также могут вызывать истончение, многие гонщики предпочитают использовать бензиновые моторные масла с прямым весом или синтетические материалы на основе ПАО, не содержащие добавок VI. Но только синтетические материалы на основе ПАО группы IV (4) обычно не нуждаются в добавках VI.Читай дальше чтобы узнать почему:

А как насчет синтетических моторных масел? Нужны ли им добавки для вязкости?
Базовое масло Группы IV (4) и Группы V (5) (синтетика) химически состоит из однородных молекул без парафина и обычно не требует вязкости Добавки. Однако в последние годы масла на основе Группы III (3) были названы «синтетическими» из-за лазейки в законодательстве. Это нефтяная группа II (2) масла, очищенные от серы, что делает их более чистыми и долговечными. «Синтетические» моторные масла группы III (3) должны использовать вязкость Присадки на нефтяной основе.

Синтетика на основе группы V (5) обычно несовместима с нефтью или нефтяным топливом и имеет плохое набухание уплотнения. Они используются для воздуха компрессоры, гидравлика и т. д. Лучшие моторные масла производятся из синтетических материалов на основе ПАО группы IV (4). Совместимы с маслами на нефтяной основе. и топливо, плюс они лучше набухают, чем нефть. Обычно моторные масла на основе ПАО не содержат присадок индекса вязкости, но проходят всесезонный требования к вязкости как прямая гиря! Это делает их идеальными при более широком диапазоне температур.Одно из преимуществ отсутствия использования вязкости Улучшение присадок заключается в получении более чистой неразбавленной смазки, в которую можно добавить более долговечные и эксплуатационные присадки, чтобы масло оставалось чище дольше с лучшим пробегом / мощностью.

Современные моторные масла - это несомненно чудо химии. В игре гораздо больше добавок, чем несколько упомянутых здесь. API (Американский институт нефти - устанавливает стандарты масла в США), ILSAC (International Lubricants Комитет по стандартизации и аттестации - У.Стандарты южных и японских производителей автомобилей и грузовиков для моторных масел) и ACEA (Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles - европейские автомобили и грузовики). стандарты производителей масла) - это некоторые из различных организаций, которые вы увидите, предоставляя рейтинговую информацию по классам обслуживания различных моторные масла. Кроме того, есть некоторые производители автомобилей, такие как Mercedes, BMW и Volkswagen, которые имеют уникальные стандарты масла для своих автомобилей. Вам нужно прочитать в инструкции по эксплуатации, чтобы убедиться, что вы используете подходящее масло для вашего применения.

Некоторые из этих организаций, например API и ILSAC, уменьшили количество модификаторов трения в чтобы продлить срок службы каталитических нейтрализаторов и уменьшить загрязнение. Это приведет к увеличению износа, но останется в пределах «допустимого износа». Из-за повышенного износа и затрат на лицензирование этих масел некоторые компании не будут проходить сертификацию по API и ILSAC для достижения более высоких показателей. уровень производительности. Люди со старыми двигателями, не имеющими роликовых кулачков, находят эти масла особенно привлекательными для поддержания пониженного уровня износ двигателя.По этой причине AMSOIL имеет только 5 моторных масел, сертифицированных по API и ILSAC (четыре моторных масла марки XL-7500 и полусинтетическое 15W-40 PCO). Остальные из почти 30 синтетических моторных масел не сертифицированы для поддержания более высокого уровня трения. модификатор для поддержания повышенного уровня производительности, необходимого для целевого рынка. Другими словами, менее дорогие моторные масла производства AMSOIL сертифицированы API и ILSAC, в то время как моторные масла высшего класса с более высокими эксплуатационными характеристиками - нет.Одна из причин, по которой такие компании, как AMSOIL и Mobil противоречит стандартам модификаторов пониженного трения, поскольку они не принимают во внимание пониженную летучесть моторных масел на основе ПАО, что приводит к к гораздо меньшему загрязнению и, следовательно, к меньшим проблемам с каталитическим нейтрализатором. Даже с добавками, предотвращающими износ, эти масла не производят загрязнение нефтяных моторных масел. По этой причине AMSOIL оставил уровни модификатора трения высокими и пропускает сертификацию для этих более высоких уровней. рабочие моторные масла.Для получения дополнительной информации прочтите:
Как читать информацию о вязкости в бюллетене данных (бюллетень данных объяснены числа вязкости)
Качество моторного масла улучшается благодаря технологии двигателей (Хорошая информация о рейтинги обслуживания моторного масла)
и почему качество моторного масла ухудшается?

Арт Несмит

.

Вязкость моторного масла

Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите отключенным JavaScript, вы получите доступ только к части предоставляемого нами контента. Вот как.
Области науки Материаловедение
Сложность
Требуемое время Короткая (2-5 дней)
Предварительные требования Нет
Наличие материалов Легко доступны
Стоимость Очень низкий (менее 20 долларов США)
Безопасность Требуется наблюдение взрослых.Соблюдайте осторожность при нагревании масла на водяной бане и при работе с горячими емкостями.

Абстрактные

При работающем двигателе внутренние части автомобильного двигателя сильно нагреваются. Моторное масло смазывает движущиеся части, чтобы двигатель работал бесперебойно. Что происходит с моторным маслом при повышении температуры двигателя?

Объектив

Цель этого проекта - измерить зависимость вязкости моторного масла от температуры.

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

Планируете ли вы сделать проект от Science Buddies?

Вернитесь и расскажите нам о своем проекте, используя ссылку «Я сделал этот проект» для выбранного вами проекта.

Вы найдете ссылку «Я сделал этот проект» на каждом проекте на веб-сайте Science Buddies, так что не забудьте поделиться своей историей!

Кредиты

Эндрю Олсон, Ph.D., Друзья науки

Источники

Этот проект основан на:

Цитируйте эту страницу

Здесь представлена ​​общая информация о цитировании. Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и обновите цитату по мере необходимости.

MLA Стиль

Сотрудники Science Buddies. «Вязкость моторного масла». Друзья науки , 8 июля 2020, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/MatlSci_p019/materials-science/visacity-of-motor-oil.Проверено 19 сентября 2020 г.

Стиль APA

Сотрудники Science Buddies. (2020, 8 июля). Вязкость моторного масла. Полученное из https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/MatlSci_p019/materials-science/visacity-of-motor-oil

Дата последнего редактирования: 2020-07-08

Введение

Двигатель внутреннего сгорания, которым оснащается автомобиль вашей семьи, имеет движущиеся части, которые работают при высоких температурах в течение миллиардов циклов на протяжении всего срока службы.Для обеспечения плавного движения поршней в цилиндрах между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра имеется тонкая пленка моторного масла. Масло представляет собой смазку - скользкую жидкость, которая позволяет поршню свободно скользить внутри цилиндра. Без масла поршень не сможет двигаться в цилиндре - двигатель заклинивает и выходит из строя.

Основные функции моторного масла:

  • Смажьте движущиеся части двигателя, чтобы уменьшить трение и предотвратить износ.
  • Очистить двигатель от загрязнений.
  • Уплотнение поршня и гильзы для оптимального КПД двигателя.
  • Устойчивость к разрушению при высоких температурах.
  • Способствует низкотемпературной смазке.
  • Смазывайте в широком диапазоне температур »(Thibault, 2001).

Масло должно обеспечивать плавное движение поршня при низких температурах (при первом запуске двигателя), а также при обычно высокой рабочей температуре цилиндров.

Одним из способов измерения способности масла к смазке является определение его вязкости . Вязкость жидкости является мерой сопротивления жидкости потоку. Вы можете думать об этом как о жидкостном трении. Вода - это пример жидкости с низкой вязкостью - она ​​легко и быстро разливается. Кулинарное масло имеет более высокую вязкость - оно течет медленнее, чем вода. Для моторного масла важно, чтобы вязкость существенно не изменялась при повышении температуры.

Вязкость жидкостей можно измерить с помощью специальной посуды, называемой вискозиметром (см. Рисунок 1).Жидкость всасывается из чашки слева внизу в трубку справа с помощью присоски. Отсос снимается, и измеряется время, необходимое для стекания жидкости. Чем выше вязкость, тем дольше жидкость будет стекать через трубку. Для измерения вязкости при разных температурах вискозиметр помещают в водяную баню. Поскольку вискозиметры дороги (более 170 долларов США), вы будете использовать немного другую технику для этого эксперимента.


Рисунок 1. Вискозиметр Оствальда для измерения вязкости жидкостей.

Вместо красивой стеклянной посуды можно использовать стакан из пирекса или градуированный цилиндр. Вы выпускаете сферу (стеклянный мрамор или стальной шарикоподшипник) на поверхность жидкости и измеряете, сколько времени потребуется, чтобы сфера упала на дно стакана или цилиндра. Вы можете провести сравнение, используя измеренное время падения шара, или вы можете пойти дальше в своем проекте и фактически рассчитать вязкость.Тебе решать.

Чтобы рассчитать вязкость, вам нужно измерить время, за которое сфера упадет, расстояние, на которое она упадет, а также плотность сферы и жидкости.

Уравнение (Уравнение 1) показывает, как рассчитать вязкость на основе ваших измерений. Сначала это может показаться устрашающим, потому что в нем есть несколько греческих букв, но пусть это вас не пугает. Переменной, обычно используемой для обозначения вязкости, является греческая буква «эта» ( η ).Переменной, обычно используемой для обозначения плотности, является греческая буква «ро» ( ρ ). Заглавная греческая буква «дельта» (Δ) часто используется как сокращение для обозначения разницы чего-либо. Другие переменные в уравнении: g, для ускорения силы тяжести (980 см / с 2 ), a для радиуса сферы (в см) и v для средней скорости сфера при падении через жидкость (в см / с). Результат выражается в единицах пуаз (г / см · с).

Итак, уравнение говорит вам: взять плотность сферы за вычетом плотности жидкости (Δ ρ ), умножить это на 2 ga 2 , а затем разделить результат на 9 v . Если сфера падает быстрее (т.е. с большей скоростью), v больше, а вязкость η меньше, как и следовало ожидать. И наоборот, если сфера падает медленнее, вязкость выше. Вы также можете ожидать, что сфера будет иметь более высокую плотность (т.е.е., имеет меньшую плавучесть) упадет быстрее, чем сфера с меньшей плотностью (т. е. более плавучая). Это объясняется коэффициентом плотности в уравнении. Величина трения, которое испытывает сфера при падении, будет связана с площадью ее поверхности, которая пропорциональна квадрату радиуса сферы.

Вы можете использовать водяную баню, чтобы нагреть или охладить масло до разных температур, чтобы увидеть, как его вязкость изменяется с температурой. В разделе «Экспериментальная процедура» есть более подробные инструкции.

Термины и понятия

  • Вязкость
  • Смазка
  • Двигатель внутреннего сгорания

Вопросы

  • Что означают рейтинги SAE для моторного масла?
  • Почему для моторного масла важно сохранять вязкость в широком диапазоне температур?

Библиография

  • Что означают рейтинги SAE для моторного масла? Узнайте из этой статьи:
    Thibault, R., 2001. How To Read the Oil Can, Machinery Lubrication Magazine, May 2001. Получено 2 ноября 2006 г..
  • В этой статье описывается метод измерения вязкости жидкости:
    HSGC, 1996. Вязкость: Teacher Page, Гавайский консорциум космических грантов. Проверено 2 ноября 2006 г..
  • Для получения более подробной информации о вязкости, включая вязкости для нескольких различных жидкостей, см .:
    Wikipedia участников, 2006. Visidity, Wikipedia, The Free Encylcopedia. Проверено 2 ноября 2006 года.
  • Более подробные статьи по физике вязкости см .:
    Transtronics, 2006. Visidity, Transtronics. Проверено 2 ноября 2006 г..
  • Для получения информации о том, как работают двигатели внутреннего сгорания, см .:
    Brain, M., 2006. Как работают автомобильные двигатели, Howstuffworks.com. Проверено 2 ноября 2006 г..

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи.Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Материалы и оборудование

  • Различные моторные масла с разной вязкостью, например:
  • Маленькая сфера, например:
    • Шарикоподшипник из стекла, мрамора или стали
  • Граммовая шкала для измерения веса масла и шара, например, карманные цифровые весы от Amazon.com
  • Стакан из пирекса или градуированный цилиндр (внутренний диаметр должен быть больше сферы),
  • Клещи (для извлечения шара из нагретого масла)
  • Термометр (от 0 до 100 ° C)
  • Секундомер
  • Сковорода большая
  • Электрическая плита или электрическая плита
  • Вода
  • Лед

Заявление об отказе от ответственности: Science Buddies участвует в партнерских программах с Инструменты для дома, Amazon.com, Каролина Биологический и Jameco Electronics. Доходы от партнерских программ помогают поддерживать Science Buddies, общественной благотворительной организации 501 (c) (3), и делаем наши ресурсы бесплатными для всех. Наш главный приоритет - обучение студентов. Если у вас есть какие-либо комментарии (положительные или отрицательные), связанные с покупками, которые вы сделали для научных проектов по рекомендациям на нашем сайте, сообщите нам об этом. Напишите нам на [email protected]

Методика эксперимента

  1. Примечание по безопасности: Для нагрева водяной бани в этом эксперименте используйте горячую плиту или электрическую плиту, а никогда - открытое пламя.Моторное масло горючее. Не используйте , а не , используйте его возле открытого огня. Также по завершении эксперимента не забудьте правильно утилизировать отработанное моторное масло.
  2. Затем вам нужно измерить время, за которое сфера проходит сквозь масло.
    1. Залейте масло в стакан из пирекса (или мерный цилиндр).
    2. Измерьте высоту масла (в см).
    3. Удерживайте сферу (мраморный или шариковый подшипник) на поверхности масла.
    4. Отпустите сферу и одновременно включите секундомер.
    5. Остановите секундомер в момент, когда сфера коснется дна стакана (или градуированного цилиндра).
  3. Повторите измерение несколько (не менее 3) раз. Снимите сферу щипцами и дайте маслу стечь. Вытрите шар бумажным полотенцем. Убедитесь, что высота масла не изменилась.
  4. Охладите масло, поместив стакан (или мерный цилиндр) в ледяную баню.Время от времени помешивайте масло, чтобы обеспечить равномерную температуру. Проверяйте температуру масла каждые десять минут или около того. Когда температура масла больше не меняется, запишите температуру масла и повторите измерение скорости, как прежде.
  5. Нагрейте масло, поместив стакан в кастрюлю с водой на горячей плите или электрической плите. Используйте средний огонь. Вам нужно, чтобы или сильно кипели на водяной бане. Время от времени помешивайте масло, чтобы обеспечить равномерную температуру. Проверяйте температуру масла каждые десять минут или около того.Когда температура перестанет меняться, запишите температуру масла и повторите измерение скорости, как прежде.
  6. Рассчитайте среднее время падения для каждой температуры. Для визуального сравнения результатов вы можете построить гистограмму времени падения (в секундах по оси Y) в зависимости от температуры масла (в ° C по оси X). Или вы можете продолжить расчет фактической вязкости масла при каждой температуре, выполнив оставшиеся шаги.
  7. Измерьте плотность шара.Плотность - это вес единицы объема в г / см 3 . Сначала измерьте вес шара в граммах. Чтобы измерить объем сферы, измерьте, сколько воды вытесняет сфера в градуированном цилиндре.
    1. Частично наполните мерный цилиндр водой и отметьте уровень воды (в мл, что эквивалентно 3 в см). Всегда измеряйте уровень воды от нижней части мениска (изогнутая поверхность воды внутри цилиндра).
    2. Наклоните градуированный цилиндр в сторону и осторожно вкатайте сферу в цилиндр.
    3. Запишите новый уровень воды и вычтите исходный уровень воды. Разница в объеме шара (в см 3 ).
  8. Чтобы измерить плотность масла, сначала измерьте вес пустого градуированного цилиндра. Затем залейте масло в цилиндр и взвесьте цилиндр и масло вместе. Вычтите вес пустого цилиндра, чтобы получить вес масла. Считайте объем масла на градуированном цилиндре. Плотность - это вес, деленный на объем.Меняется ли плотность масла в зависимости от температуры? Измерь и узнай. Будьте очень осторожны при заливке нагретого масла! Для максимальной точности мерный цилиндр должен иметь ту же температуру, что и масло.
  9. Рассчитайте среднюю скорость шара при каждой температуре. Скорость - это расстояние, на которое сфера упала (в см), деленное на среднее время падения (в с).
  10. Используйте уравнение 1, чтобы рассчитать вязкость масла при каждой температуре.
    1. Δ ρ = плотность сферы - плотность масла (в г / см 3 ),
    2. g = ускорение свободного падения (980 см / с 2 ),
    3. a = радиус сферы (в см),
    4. v = средняя скорость падающей сферы (в см / с).
  11. Как вязкость меняется с температурой?

.

Если вам нравится этот проект, возможно, вам понравятся следующие родственные профессии:

Ученый и инженер-материаловед

Что позволяет создавать высокотехнологичные объекты, такие как компьютеры и спортивное снаряжение? Это материалов, внутри этих продуктов.Материаловеды и инженеры разрабатывают материалы, такие как металлы, керамика, полимеры и композиты, которые нужны другим инженерам для их проектов. Материаловеды и инженеры мыслят атомарно (то есть они понимают вещи на наномасштабном уровне), но они проектируют микроскопически (на уровне микроскопа), и их материалы используются макроскопически (на уровне, который может видеть глаз. ). От теплозащитных экранов в космосе, протезов конечностей, полупроводников и солнцезащитных кремов до сноубордов, гоночных автомобилей, жестких дисков и форм для выпечки - материаловеды и инженеры создают материалы, которые делают жизнь лучше.Читать далее

Химик

Все в окружающей среде, будь то естественное происхождение или созданное человеком, состоит из химикатов. Химики ищут и используют новые знания о химических веществах для разработки новых процессов или продуктов. Читать далее

Автомобильный инженер

Автомобили - важная часть нашей повседневной жизни.Мы зависим от них в выполнении повседневных задач - добираться до школы и на работу, заниматься спортом, покупать продукты и выполнять различные поручения - а также обеспечивать нашу безопасность при этом. Наши машины могут держать нас в прохладе или тепле, пока мы едем на них, и они даже помогают нам сориентироваться. Автомобиль состоит из сложных тормозных систем, рулевого управления и электрических систем, а также двигателя и трансмиссии. Все эти системы требуют огромного количества инженерных работ, ответственность за которые лежит на автомобильных инженерах.Они разрабатывают компоненты и системы, которые делают наши автомобили эффективными и безопасными. Читать далее

Варианты

  • Получаете ли вы одинаковую конечную вязкость, если используете сферы разной плотности (например, стеклянный мрамор или стальной шарикоподшипник)?
  • Имеет ли вязкость разных моторных масел одинаковая температурная зависимость? Другими словами, если вы построите графики зависимости вязкости оттемпература для разных моторных масел, у всех ли они одинаковы?
  • Измерение вязкости различных кулинарных масел при разных температурах. Сохраняют ли кулинарные масла вязкость при повышенных температурах? Как они сравниваются с моторным маслом в этом отношении? Зачем?
  • Меняется ли вязкость моторного масла после его использования? Измерьте вязкость использованного моторного масла из семейного автомобиля по сравнению с новым моторным маслом.

Поделитесь своей историей с друзьями по науке!

Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите в систему (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.

Спросите эксперта

Форум «Задайте вопрос эксперту» предназначен для того, чтобы студенты могли найти ответы на научные вопросы, которые они не смогли найти с помощью других ресурсов. Если у вас есть конкретные вопросы о вашем проекте или научной ярмарке, наша команда ученых-добровольцев может вам помочь. Наши специалисты не будут выполнять эту работу за вас, но они сделают предложения, дадут рекомендации и помогут устранить неполадки.

Спросите эксперта

Ссылки по теме

Лента новостей по этой теме

Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает указанные выше статьи.Это не так умно, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнать больше о ленте новостей

Ищете больше научных развлечений?

Попробуйте одно из наших научных занятий для быстрых научных исследований в любое время. Идеально, чтобы оживить дождливый день, школьные каникулы или момент скуки.

Найдите занятие

Видео о нашей науке

Make Fake Snow - Craft Your Science Project

4 простых проекта по науке о роботах для детей

Как сделать щетину

Спасибо за ваш отзыв!

.

Моторное масло для легковых автомобилей, часть 2 - Классы SAE и вязкость

Общество автомобильных инженеров (SAE), американская глобально активная профессиональная ассоциация и организация по разработке стандартов для инженеров в различных отраслях, разработало систему числового кода для оценки моторные масла по вязкостным характеристикам.

Номера классов вязкости SAE относятся к двум типам измерений:

- Один набор, который измеряет характеристики при низких температурах (0 Вт, 5 Вт, 10 Вт, 15 Вт и 20 Вт).Буква W обозначает «зимний сорт» с тех времен, когда масла были только моносортными маслами.

- Второй набор измерений предназначен для высокотемпературных характеристик (8, 12, 16, 20, 30, 40, 50). В документе SAE J300 определены вискозиметры, относящиеся к этим классам. Обычный сорт - 10W-30.

На приведенном ниже рисунке показаны классы вязкости моторных масел по SAE:

Источник: Классификация вязкости моторных масел, J300, январь 2015 г., SAE на сайте www.sae.org.

Кинематическая вязкость оценивается путем измерения времени, которое требуется для прохождения стандартного количества масла через стандартное отверстие при стандартных температурах.Чем больше времени требуется, тем выше вязкость и, следовательно, выше код SAE. Большие числа жирнее. SAE имеет отдельную систему оценки вязкости для трансмиссионных, осевых и механических трансмиссионных масел, SAE J306, которую не следует путать с вязкостью моторного масла.

Что такое моноградный?

Monograde - масло, которое подходит только для использования в очень узком температурном диапазоне. Однородные масла SAE обычно делятся на 2 основные категории:

a) Марки с буквой W после них (SAE 5W, 10W, 15W и 20W) подходят только для использования в зимнее время, потому что обычно это жидкие масла, которые хороши. для использования зимой или для холодного пуска.

b) Классы «летнего времени» (SAE 20, 30, 40 и 50) больше подходят для более теплых или летних температур или для использования в уже горячем двигателе.

Проблема с однотипными маслами заключается в том, что они могут эффективно работать только в узком температурном диапазоне. Например, масло SAE 10W довольно жидкое, что хорошо для холодного пуска, но оно становится слишком жидким для эффективной смазки при повышении температуры, масло становится более горячим, начинает терять свою вязкость или густоту. Масло SAE 40 довольно густое, что обеспечивает хорошую смазку при горячем двигателе, но густое масло может вызвать сопротивление при использовании на холоде (например.грамм. заводить мотоцикл утром первым делом).

Трансмиссионные масла и масла для коробок передач, которые используются в двигателях, где коробка передач отделена от двигателя, являются однотонными маслами, но для измерения их вязкости используется другой диапазон марок SAE.

Что такое Multigrade?

Всесезонное масло - масло, содержащее специальные полимерные присадки, называемые присадками, улучшающими индекс вязкости (VIIs). VIIs добавляются в масло, чтобы помочь сблизить разницу в вязкостях большинства однотипных масел, которая слишком велика между крайними значениями температуры.Эти присадки также позволяют маслу легко течь в холодных и горячих условиях.

Всесезонное масло обозначается двумя цифрами:

- после первой идет буква «W». Это первое число указывает вязкость (вес) масла зимой (холодное).

- Второе число указывает вязкость (вес) масла при нормальной температуре двигателя (горячее). Важно, чтобы масло было достаточно жидким, чтобы легко течь в холодном состоянии. Это защищает детали двигателя от чрезмерного износа при холодном пуске.

Преимущества всесезонных масел

  • Одно масло для круглогодичного использования
  • Улучшенный запуск при низких температурах
  • Отличные характеристики при высоких температурах
  • Повышенная общая экономия топлива - сокращение времени простоя и более быстрый прогрев
  • Меньше батареи слив при холодном пуске
  • Более быстрая смазка под полным давлением в более широком диапазоне температур

Мы надеемся, что эта информация окажется для вас полезной, и если у вас есть дополнительные вопросы, обратитесь к нашим дистрибьюторам в вашей стране или напишите нам по адресу info @ totachi.com за помощью.

.

Выбор подходящего типа моторного масла

Часто производитель предлагает две или более вязкости моторного масла для двигателя, например 5W-20 или 5W-30, в зависимости от нескольких различных факторов, включая температуру. Причина этого в том, что двигателям часто требуется разная вязкость в зависимости от условий эксплуатации. Знание того, как ученые видят вязкость, поможет владельцу определить лучшее масло для двигателя.

Вязкость , по сути, представляет собой сопротивление жидкости течению.В мире моторных масел вязкость обозначается обычным «XW-XX». Число перед буквой «W» обозначает поток масла при 0 градусах Фаренгейта (-17,8 градуса Цельсия). Буква W означает зиму, а не вес, как думают многие. Чем здесь цифра ниже, тем меньше загустевает на морозе. Таким образом, моторное масло с вязкостью 5W-30 густеет на морозе меньше, чем 10W-30, но больше, чем 0W-30. Двигатель в более холодном климате, где моторное масло имеет тенденцию загустевать из-за более низких температур, выиграет от вязкости 0W или 5W.Машине в Долине Смерти потребуется большее количество, чтобы масло не разжижалось слишком сильно.

Объявление

Вторая цифра после буквы «W» обозначает вязкость масла, измеренную при 212 градусах Фаренгейта (100 градусов Цельсия). Это число означает устойчивость масла к разжижению при высоких температурах. Например, масло 10W-30 разжижается при более высоких температурах быстрее, чем масло 10W-40.

В руководстве пользователя будет указан наилучший диапазон вязкости, после чего владелец сможет работать с этими параметрами.

Имея в виду правильную вязкость, пора начинать делать покупки для определенного типа масла. Большинство пассажиров следуют правилу 3 месяца и 3 000 миль (4828 км). Частая замена масла означает, что потребность в других типах масла меньше, чем в обычном. Однако некоторые автомобильные компании, такие как Mercedes-Benz и BMW, рекомендуют для своих автомобилей только синтетическое масло. Следующий список, а также руководство по эксплуатации автомобиля дадут хорошее представление о том, какой тип масла использовать. Также хорошее практическое правило - не переключаться между типами.Если ваша машина началась с обычного, придерживайтесь этого. Если вначале использовался синтетический, опасайтесь переходить на обычный.

  • Обычное масло: Это масло, используемое оптом в дилерских центрах, а также самое дешевое в автомагазинах. Большинство из них придерживаются стандартов API и SAE, но мало предлагают пакеты присадок. Это хорошее масло для владельцев, которые религиозно относятся к частой замене масла и имеют двигатели с малым пробегом (но хорошо обкатанные).
  • Стандартное масло премиум-класса: Это стандартное масло для новых автомобилей.У большинства ведущих брендов есть сервис SL или высший уровень обслуживания. Большинство из них доступны с обычной вязкостью. Производители автомобилей обычно рекомендуют масло 5W-20 или 5W-30, хотя некоторым требуется масло 10W-30. Эти три рейтинга охватывают практически все легковые автомобили на дорогах, хотя ситуация меняется по мере того, как двигатели становятся более точными и требовательными к маслам определенных типов.
  • Полностью синтетическое масло: Эти масла предназначены для высокотехнологичных двигателей. Если эти масла проходят строгие специальные испытания (обозначенные их маркировкой), это означает, что они обладают превосходными и долговечными характеристиками во всех критических областях, от индекса вязкости до защиты от отложений в двигателе.Они лучше текут при низких температурах и сохраняют максимальную смазку при высоких температурах. Хотя синтетическое масло превосходное, оно примерно в три раза дороже обычного масла и не всегда необходимо для большинства двигателей. Используйте руководство пользователя в качестве руководства. Если для этого не требуется синтетическое масло, его использование будет лишь дополнительными расходами, которые не могут ничего добавить к производительности или сроку службы двигателя.
  • Смесь синтетических масел: По сути, это обычное масло премиум-класса с добавлением синтетики.Они разработаны для обеспечения лучшей защиты при более высоких нагрузках на двигатель и связанных с этим более высоких температурах двигателя. Эти масла популярны среди водителей пикапов и внедорожников, потому что они обеспечивают лучшую защиту, но обычно стоят лишь на часть дороже, чем обычные масла премиум-класса.
  • Масло с большим пробегом: Более 60% автомобилей на дорогах имеют на одометре более 75 000 миль (120 701 км). Играя на этом растущем рынке, нефтепереработчики и лаборатории разработали масла с большим пробегом.В масло добавляются кондиционеры для уплотнений (масло может быть синтетическим или обычным) для расширения и повышения гибкости внутренних уплотнений двигателя. Кондиционеры очень точны и могут принести пользу одним двигателям, не влияя на другие.

Некоторые компании также добавляют модификаторы вязкости для загущения масла, а также противоизносные присадки. Мы обсудим это на следующей странице.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)
Загрузка...