Зависимость вязкости масла от температуры

Температура, С	Время истечения, с			Среднее время истечения t, с	Вязкость масла ν, мм2/с
	1 опыт	2 опыт	3 опыт
40
50
60
80
100

8. На основе найденных значений вязкости при 50 и 100С:

а) вычисляют отношение ν₅₀ / ν₁₀₀;

б) находят по номограмме индекс вязкости;

Рис. 7.2. Вязкостно-температурная характеристика масла

7.7. Оценка результатов опыта

Полученные значения вязкости и вязкостно-температурных свойств можно оценить на основе следующих оценочных параметров.

7.7.1. Кинематическая вязкость при 100с

Температуру масла при 100С принято считать рабочей, т.к. это средняя температура в двигателе (картере, системе смазки). Вязкость масел при этой температуре включена в их маркировку. Значение вязкости при 100С сравнивают с требованиями ГОСТа (табл. 7.5, 7.6). При несоответствии вязкости масла значениям ГОСТа оценка его пригодности к дальнейшей эксплуатации проводится в соответствии с выбраковочными показателями. Снижение вязкости допускается на 25 , повышение на 35 .

7.7.2. Отношение кинематических вязкостей ν50/ν100

Этот простой и надёжный параметр характеризует крутизну вязкостно-температурной кривой в диапазоне температур прогретого масла. Для моторных масел, применяемых летом или в условиях жаркого климата, ν50/ν1006, для масел, предназначенных к применению зимой и особенно в северных районах, ν50/ν1004.

7.8. Индекс вязкости

Индекс вязкости (ИВ) – это условный показатель, характеризующий степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры и оценивающий крутизну вязкостно-температурной кривой. Чем выше ИВ, тем более пологой кривой характеризуется масло и тем лучше оно для зимней эксплуатации. Чаще всего ИВ определяют по номограмме или расчетным путем, зная значения вязкости исследуемого масла при 40 и 100 С. Для автомобильных масел ИВ должен быть не менее 90, а для зимних условий эксплуатации – 120.

Лучшие моторные масла при зимней эксплуатации двигателя должны иметь пологую характеристику зависимости вязкости от температуры, то есть вязкость должна незначительно изменяться от температуры. При кинематической вязкости масла более 3000 сСт (мм2/с) запуск двигателя затрудняется. Для снижения зависимости вязкости от температуры в него добавляют присадку (34 %), например, полиизобутилена. Полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена в присутствии катализаторов. Формула изобутилена приведена ниже.

Полиизобутилен изменяет форму в зависимости от температуры. При высокой температуре молекулы вытягиваются в длинные нитевидные цепочки, повышая вязкость. При снижении температуры молекулы полиизобутилена находятся в масле в виде компактных клубков, снижая трение и вязкость.

Согласно ГОСТ 5337197 «Нефтепродукты, метод расчёта индекса вязкости» индекс вязкости определяют следующим образом. У исследуемого масла, например, М4_З/10Г₁ (SAE 10W30) определяется вязкость в диапазоне температуры от 40 до 100С. При 100С кинематическая вязкость должна быть примерно 10 сСт. По таблице 1 ГОСТа [6] находим, что для исходной вязкости 10 сСт, при температуре 40С вязкость для эталонного масла с крутой характеристикой с ИВ=0 равна 147 сСт, а для эталонного масла с пологой характеристикой (ИВ=100) вязкость равна 83 сСт. При температуре 40С вязкость исследуемого масла, для которого определяется ИВ, определена опытным путём и составила 63 сСт. Индекс вязкости определяется по формуле

, (7.2)

где 1 – кинематическая вязкость при 40С исследуемого масла;

2 – кинематическая вязкость при 40С эталонного масла с ИВ = 0;

3 – кинематическая вязкость при 40С эталонного масла с ИВ = 100.

Для нашего примера

Величина ИВ может быть определена по номограмме. Для этого нужно знать вязкость исследуемого масла при 50 и 100С. Для масла М4З/10Г1 вязкость при 50 и 100С составила 43 и 10 сСт. Чтобы определить ИВ моторного масла по номограмме, необходимо восстановить перпендикуляры от известных значений вязкости при 50 и 100С, и точка пересечения с наклонной прямой на номограмме покажет ИВ для данного масла. По номограмме ИВ=130.

Для легкого запуска двигателя при отрицательных температурах (ниже –20С) ИВ должен быть не менее 120.