Абсолютная вязкость и кинематическая вязкость
Абсолютная вязкость жидкости, также называемая динамической, измеряет сопротивление силе, заставляющей ее течь. Она измеряется независимо от свойств вещества. Кинематическая вязкость, наоборот, зависит от плотности вещества.
Кинематическая вязкость зависит от температуры жидкости, поэтому помимо самой вязкости необходимо указывать при какой температуре жидкость приобретает такую вязкость. Вязкость машинного масла обычно измеряют при температурах 40° C (104° F) и 100° C (212° F).
Во время замены масла в автомобилях автомеханики часто используют свойство масел становиться менее вязкими при повышении температуры. Например, чтобы удалить максимальное количество масла из двигателя, его предварительно прогревают, в результате масло вытекает легче и быстрее.
Вязкость и смазка в технике
Вязкость — важное свойство жидкостей, которое используется в повседневной жизни. Наука, изучающая текучесть жидкостей, называется реологией и посвящена ряду тем, связанных с этим явлением, включая вязкость, так как вязкость напрямую влияет на текучесть разных веществ. Реология обычно изучает как ньютоновские, так и неньютоновские жидкости.
Измерение вязкости
Для измерения вязкости используют устройства, называемые реометрами или вискозиметрами. Первые применяют для жидкостей, чья вязкость изменяется в зависимости от окружающих условий, а вторые работают с любыми жидкостями. Некоторые реометры представляют собой цилиндр, который вращается внутри другого цилиндра.
В них измеряют силу, с которой жидкость во внешнем цилиндре вращает внутренний цилиндр. В других реометрах жидкость наливают на пластину, помещают в нее цилиндр, и измеряют силу, с которой жидкость действует на цилиндр. Существуют и другие типы реометров, но принцип их работы похож — они измеряют силу, с которой жидкость действует на подвижный элемент этого устройства.
Вискозиметры измеряют сопротивление жидкости, которая перемещается внутри измерительного прибора. Для этого жидкость проталкивают через тонкую трубку (капилляр) и измеряют сопротивление жидкости движению по трубке. Это сопротивление можно узнать, измерив время, которое требуется, чтобы жидкость продвинулась на определенное расстояние в трубке. Время преобразуют в вязкость с помощью вычислений или таблиц, имеющихся в документации для каждого устройства.
Литература
Индикаторы вязкости моторного масла
Производство машинного масла происходит при строгом соблюдении правил и рецептуры, чтобы вязкость этого масла была именно такой, какая необходима в той или иной ситуации. Перед продажей производители контролируют качество масла, а механики в автосалонах проверяют его вязкость перед тем, как залить в двигатель.
В обоих случаях измерения проходят по-разному. При производстве масла обычно измеряют его кинематическую вязкость, а механики, наоборот, измеряют абсолютную вязкость, а потом переводят ее в кинематическую. При этом используют разные устройства для измерения. Важно знать разницу между этими измерениями и не путать кинематическую вязкость с абсолютной, так как они неодинаковы.
Чтобы получить более точные измерения, изготовители машинных масел предпочитают использовать кинематическую вязкость. Измерители кинематической вязкости также намного дешевле измерителей абсолютной вязкости.
Для автомобилей очень важно, чтобы вязкость масла в двигателе соответствовала норме. Чтобы детали автомобиля служили как можно дольше, необходимо по возможности уменьшить трение. Для этого их покрывают толстым слоем моторного масла. Масло должно быть достаточно вязким, чтобы как можно дольше оставаться на трущихся поверхностях.
С другой стороны, оно должно быть достаточно жидким, чтобы проходить по масляным каналам без заметного уменьшения скорости потока даже в холодную погоду. То есть, даже при низких температурах масло должно оставаться не очень вязким. К тому же, если масло слишком вязкое, то трение между подвижными деталями будет высоким, что приведет к увеличению расхода топлива.
Моторное масло — это смесь разных масел и добавок, например антивспенивающих и моющих присадок. Поэтому знать вязкость самого масла недостаточно. Необходимо также знать конечную вязкость продукта, и при необходимости изменять ее, если она не соответствует принятым стандартам.
Как правильно выбрать моторное масло
Чтобы не ошибиться с выбором вязкости, при выборе масла нужно учитывать для какой погоды и для каких условий оно предназначено. Некоторые масла предназначены для работы в холодных или, наоборот, в жарких условиях, а некоторые хороши в любую погоду. Масла также делят на синтетические, минеральные и смешанные.
Последние состоят из смеси минеральных и синтетических компонентов. Самые дорогие масла — синтетические, а самые дешевые — минеральные, так как их производство дешевле. Синтетические масла становятся все более популярными благодаря тому, что они дольше служат, и их вязкость остается неизменной в большом интервале температур. Покупая синтетическое моторное масло, важно проверить, будет ли ваш фильтр служить так же долго, как и масло.
Изменение вязкости моторного масла в связи с изменением температуры происходит в разных маслах по-разному, и эта зависимость выражается индексом вязкости, который обычно указывают на упаковке. Индекс равный нулю — для масел, вязкость которых наиболее зависима от температуры.
Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем лучше, поэтому автомобилисты предпочитают масла с высоким индексом вязкости, особенно в холодном климате, где разница температур между горячим двигателем и холодным воздухом очень большая. На данный момент индекс вязкости синтетических масел выше, чем минеральных. Смешанные масла находятся посредине.
Чтобы вязкость масла дольше оставалась неизменной, то есть, чтобы повысить индекс вязкости, в масло нередко добавляют различные присадки. Часто эти присадки сгорают до рекомендованного срока замены масла, то есть масло становится менее пригодным к употреблению.
Водители, использующие масла с такими добавками, вынуждены либо регулярно проверять, достаточна ли концентрация этих добавок в масле, либо часто менять масло, либо довольствоваться маслом со сниженными качествами. То есть, масло с высоким индексом вязкости не только дорогое, но к тому же требует постоянного контроля.
Масло для других транспортных средств и механизмов
Требования к вязкости масел для других транспортных средств часто совпадают с требованиями к автомобильными маслам, но иногда они отличаются. Например, требования для масла, которое используют для велосипедной цепи, другие. Владельцам велосипедов обычно приходится выбирать между невязким маслом, которое легко наносить на цепь, например из аэрозольного распылителя, и вязким, которое хорошо и долго держится на цепи.
Вязкое масло эффективно уменьшает силу трения и не смывается с цепи во время дождя, но быстро загрязняется, так как в открытую цепь попадают пыль, сухая трава и другая грязь. С невязким маслом нет таких проблем, но его приходится часто наносить заново, а невнимательные или неопытные велосипедисты иногда не знают этого и портят цепь и шестерни.
Ньютоновские и неньютоновские жидкости
Вязкость изменяется по-разному, в зависимости от вида жидкости. Различают два вида — ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ньютоновскими называются жидкости, вязкость которых изменятся независимо от деформирующей ее силы. Все остальные жидкости — неньютоновские.
Они интересны тем, что деформируются с разной скоростью в зависимости от сдвигового напряжения, то есть, деформация происходит с большей или, наоборот, меньшей скоростью в зависимости от вещества и от силы, которая давит на жидкость. Вязкость также зависит от этой деформации.
Кетчуп — классический пример неньютоновской жидкости. Пока он в бутылке, почти невозможно заставить его выйти наружу под действием небольшой силы. Если мы, наоборот, приложим большую силу, например, начнем сильно трясти бутылку, то кетчуп легко из нее вытечет.
Другие неньютоновские жидкости, наоборот, становятся более вязкими с увеличением напряжения. Пример такой жидкости — смесь крахмала и воды. Человек может спокойно пробежать через бассейн, ею наполненный, но начнет погружаться, если остановится. Это происходит потому, что в первом случае сила, действующая на жидкость, намного больше, чем во втором.
Существуют неньютоновские жидкости и с другими свойствами — например в них вязкость изменяется не только в зависимости от общего количества напряжения, но и от времени, в течение которого на жидкость действует сила. Например, если общее напряжение вызвано большей силой и действует на тело в течение короткого промежутка времени, а не распределено на более длительный отрезок с меньшей силой, то жидкость, например мед, становится менее вязкой.
Общие сведения
Вязкость определяет внутреннее сопротивление жидкости силе, которая направлена на то, чтобы заставить эту жидкость течь. Вязкость бывает двух видов — абсолютная и кинематическая. Первую обычно используют в косметике, медицине и кулинарии, а вторую — чаще в автомобильной промышленности.
Смена масла
По мере использования, процент добавок в моторном масле уменьшается и само масло становится грязным. Когда загрязнение слишком велико и добавленные в него присадки сгорели, масло становится непригодным, поэтому его необходимо регулярно менять. Если этого не делать, то грязь может засорить масляные каналы.
Вязкость масла изменится и не будет соответствовать стандартам, вызывая различные проблемы, например забитые масляные каналы. Некоторые ремонтные мастерские и производители масла советуют менять его каждые 5 000 километров (3 000 миль), но производители автомобилей и некоторые автомеханики утверждают, что замены масла после каждых 8&
nbsp000 до 24 000 километров (от 5 000 до 15 000 миль) вполне достаточно, если автомобиль исправен и в хорошем состоянии. Замена каждые 5 000 километров подходит для более старых двигателей, и сейчас советы о такой частой замене масла — рекламный ход, заставляющий автолюбителей покупать больше масла и пользоваться услугами сервисных центров чаще, чем это на самом деле необходимо.
По мере того, как конструкция двигателей улучшается, увеличивается и расстояние, которое может проехать автомобиль без замены масла. Поэтому чтобы решить, когда стоит залить в автомобиль новое масло, руководствуйтесь информацией в инструкции по эксплуатации или сайтом производителя автомобиля.
