Вязкость масел.
Вязкость смазочных масел является одним их важнейших показателей его качества. От ее величины зависят надежность работы двигателя, износ его деталей, легкость и быстрота запуска двигателя, прокачиваемость масла по системе смазки.
Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной ее части относительно другой. Вязкость – это характеристика внутреннего трения между частицами жидкости. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость.
Сопротивление, возникающее на единице площади трущихся слоев жидкости при поперечном градиенте скорости, равном единице, называется динамической вязкостью.
Динамическая вязкость может быть определена как:
где F – сила сопротивления, H;
S – площадь слоя, м2;
-
поперечный градиент скорости, с-1
В
системе СИ за единицу динамической
вязкости принимается вязкость, при
которой на 1м2
слоя жидкости действует сила в 1Н при
поперечном градиенте с-1.
Размерность динамической вязкости
или
.
В технике пользуются единицей измерения
динамической вязкости – паузом (П),
причем 1 П =0,1 Нс/м2.
Однако более широкое применение
полукчила кинематическая вязкость,
которая представляет собой динамическую
вязкость, приходящуюся на единицу
плотности жидкости:
где v – кинематическая вязкость, м2/с;
ƞ – динамическая вязкость, кгс/мс;
– плотность,
кгс/м3.
За единицу кинематической вязкости принят стокс (Ст), причем 1 Ст=1 см2/с=10-4м2/с, а за единицу в 100 раз меньшую – сантистокс (сСт), а 1 сСт=0,01см2/с=10-6м2/с.
Вязкость масел значительно изменяется с изменением температуры, причем эта зависимость довольно сложна и различна для разных по составу масел. Общим для смазочных масел является уменьшение вязкости при повышении температуры и возрастание вязкости при понижении температуры. В этом состоит температурная зависимость вязкости масел. Свойство масел изменять свою вязкость при изменении температуры является их природным свойством, степень этого изменения у разных масел различна и находиться в прямой связи с их химическим составом.
Чем меньше масло меняет свою вязкость в зависимости от температуры, тем более высокими эксплуатационными качествами оно обладает, так как масло при высоких температурах сохранит свою вязкость на уровне, необходимом для смазки горячих и нагруженных деталей двигателя, а при низких – не будет загустевать настолько, чтобы ухудшились прокачиваемость масла и запуск двигателя.
Измерение кинематической вязкости производиться в лабораторных условиях капиллярными вискозиметрами ВПЖ-1, ВПЖ-2, ВНЖ и ВПЖМ и типа Пинкевича (рис.1) по ГОСТ 33-66. Вискозиметры типа ВПЖ-1 применяются для измерения вязкости прозрачных нефтепродуктов. Этими приборами пользуются при положительной температуре. Визкозиметры типа ВПЖ-2 и типа Пинкевича служат для измерения вязкости прозрачных нефтепродуктов при положительной и отрицательной температурах. Вискозиметры типа ВНЖ используется для измерения вязкости непрозрачных нефтепродуктов. Визкозиметры типа ВПЖМ применяются для измерений вязкости прозрачных нефтепродуктов при малом количестве жидкости (1 см3).
Рис. 1. Вискозиметры типа:
а – ВПЖ-1; б – ВПЖ-2; в – Пинкевича; г – ВНЖ; д – ВПЖМ
Рис. 2. Схема прибора для определения кинематической вязкости:
1 – электроподогреватель; 2 – сосуд с жидкостью; 3 – мешалка;
4 – капиллярный вискозиметр; 5 - термометр