Мотор майының тұтқырлығы оның белгілі бір температурада ағымдылығын анықтайды. Тұтқырлығы төмен майлар бал тәрізді консистенциясы бар қалың майлардан айырмашылығы су тәрізді консистенцияға және төмен температурада жақсы сұйықтыққа ие. Сұйық майлар суық ауа – райының басталуын жеңілдету және үйкелісті азайту үшін жақсы, нәтижесінде жанармай шығыны, ал қалың майлар майлы қабықтың беріктігі мен жоғары температура мен жүктеме кезінде қысымды ұстап тұру үшін жақсы.
Содержание
Майдың тұтқырлығы қалай бағаланады?
Автомобиль инженерлерінің қоғамы (Society of Automotive Engineers, SAE) мотор және трансмиссиялық майлар үшін шкала әзірледі.
Тұтқырлық «XW-XX»деп белгіленеді. «W» әрпінің алдындағы Сан майдың ағымдылығын 0 градус Фаренгейт (-17,8 градус) деп бағалайды. W әрпі көптеген адамдар ойлағандай салмақ емес, «қыс (қыс)» дегенді білдіреді. Мұндағы Сан неғұрлым төмен болса, соғұрлым ол суықта қалыңдайды. Осылайша, 5w30 тұтқырлығы бар мотор майы суықта 10W-30-дан аз, бірақ 0w30-дан көп қалыңдайды. Мотор майы төменгі температура әсерінен қалыңдауға бейім суық климаттағы қозғалтқыш 0 немесе 5 Вт тұтқырлықтан пайда көреді. Өлім алқабындағы автомобильге май көп жұқармауы үшін көбірек Сан қажет болады.
«W» – ден кейінгі екінші Сан Фаренгейттің 212 градусында (100 градус) өлшенген майдың тұтқырлығын көрсетеді. Бұл сан майдың жоғары температурада жұқаруға төзімділігін көрсетеді. Мысалы, 10W-30 майы 10W-40 қарағанда жоғары температурада тезірек сұйылтылады.
SAE 30, 40 немесе 50 сияқты моноградты майлар енді соңғы автомобиль қозғалтқыштарында қолданылмайды, бірақ кейбір ескі қозғалтқыштарда қолдану қажет болуы мүмкін. SAE 30 майы көбінесе көгал шөп шапқыштарда, бақша тракторларында, портативті генераторлар мен шынжырларда ауамен салқындатылған шағын қозғалтқыштар үшін қолданылады.
«Тұтқырлық»дегеніміз не?
Тұтқырлық-бұл сұйықтықтың сыртқы күш әсерінен оның қабаттарын жылжыту кезінде қарсылық көрсету қасиеті. Бұл қасиет сұйық молекулалар арасында пайда болатын үйкелістің салдары болып табылады. Оның мойынтіректердегі гидродинамикалық үйкелісті қамтамасыз ету қабілеті майдың тұтқырлығына байланысты. Майдың тұтқырлығы иінді біліктің мойындары мен мойынтіректердің тозуына әсер етеді. Үйкеліс түйінінен бөлінетін жылу мөлшері майдың тұтқырлығына байланысты. Тұтқырлық неғұрлым аз болса, мойынтірек соғұрлым жақсы салқындатылады, өйткені ол арқылы көбірек май сорылады, сондықтан үйкеліс аймағынан көп жылу шығарылады.
Кинематикалық тұтқырлық
Мотор майының кинематикалық тұтқырлығы оның қалыпты (40°C) және жоғары (100°C) температурада ағымдылығын көрсетеді. Өлшеу үшін шыны вискозиметр қолданылады: майдың белгіленген температурада капилляр арқылы ағып кететін уақыты анықталады. Өлшем бірлігі-мм2/с.
Тұтқырлық индексі
Тұтқырлық индексі (ИВ, Viscosity Index, VI) – мотор майының температураға байланысты тұтқырлығының өзгеруін сипаттайтын көрсеткіш. Индекс 40 және 100 градус Цельсийдегі кинематикалық тұтқырлық мәндерінің көмегімен есептеледі. Бұл көрсеткіш неғұрлым жоғары болса, температура өзгерген сайын май тұтқырлығын жоғалтады және жұмыс температурасының диапазоны соғұрлым жоғары болады. Тұтқырлықтың жоғары индексі полимерлі қалыңдатқыштар мен жоғары сапалы базалық майларды қолдану арқылы қамтамасыз етіледі (BM тобы неғұрлым жоғары болса, индекс соғұрлым жоғары болады).
Динамикалық тұтқырлық
Динамикалық тұтқырлық-бұл белгілі бір жылдамдықта сұйықтық қозғалғанда әртүрлі қашықтықтағы қарсылық деңгейі. Тұтқырлықтың осы деңгейін өлшеу нақты жағдайларда майдың жұмыс процесін модельдейтін арнайы машиналарда жүзеге асырылады.
CCS (Cold Cranking Simular)
Қозғалтқыштың иінді білігін теріс температурада бұру мүмкіндігін көрсететін динамикалық тұтқырлық. Кейде оны бұралу тұтқырлығы немесе айқын тұтқырлығы деп те атайды. Суық іске қосу имитаторында анықталады. Өлшеу әдісі – ASTM D 2602, DIN 51 377. Ол неғұрлым аз болса, цилиндр-поршень тобында майды айналдыру оңайырақ болады.
Суық іске қосу имитаторы-электр қозғалтқышы батырылған төмен температуралы монша. Ротор мен статор арасындағы жұқа алшақтық мотор майымен толтырылған. Теріс температурада май неғұрлым қалың болса, айналу жылдамдығы соғұрлым төмен болады.
MRV (Mini Rotary Viscometer)
Сынақ шағын айналмалы вискозиметрде CS-тен 5 °C төмен температурада өткізіледі, сондықтан май сорғысы ауаны сорып алмайтынына сенімді болады. Көрсеткіш май сорғысының қалыңдатылған майды сорып алатындығын көрсетеді. Өлшеу әдісі – ASTM D 3829.
HTHS (High Temperature High Shear)
Мотор майының тұтқырлығы қысым, температура және ығысу жылдамдығы сияқты көптеген сыртқы факторларға байланысты. HTHS мотор майының тұтқырлығын жоғары температурада және жоғары кесу жылдамдығымен анықтайды (өлшеу әдісі – ASTM D4683).
Ығысу жылдамдығы-бір ағынның екінші қабатқа қатысты жылдамдығының өзгеру қарқындылығы. Шамасы өзара кері секундтарда көрсетіледі [1 / s]. Қозғалтқышта Қозғалтқыш бір-біріне қатысты жоғары жылдамдықпен қозғалатын екі беттің арасындағы бос жерлерді толтырады (мысалы, поршень және цилиндр). Бұл процесте сұйықтық қабаттары (мотор майы) сырғанайды.
Синтетикалық негізгі майлар өте сұйық. Олар төмен температурада керемет өнімділікті қамтамасыз етеді, бірақ жоғары температурада қатты сұйылтылады. Сондықтан, жұмыс температурасында қатты сұйылтудан бастап, барлық маусымдық мотор майларына тұтқырлықтың полимерлі модификаторлары қосылады, олар температура өзгерген кезде қысылып/кеңейеді, негізгі майлардың сипаттамаларын қажетті мәндерге жеткізеді. Майдың өзі Ньютон сұйықтығы, яғни оның сипаттамалары сызықтық тәуелді. Алайда, тұтқырлық модификаторларын қосқан кезде мотор майы Ньютон сұйықтығы сияқты әрекет етпейді. Жоғары ығысу жылдамдығымен полимерлер ағын бағытында түзіліп, сығылады, бұл майдың жұқаруына әкеледі. Сонымен қатар, жоғары ығысу жылдамдығы бар кейбір полимерлер жай ыдырайды (жұлдыз тәрізді — аз, сызықты — көп), ал мұндай сұйықтықтардың ағу сипаттамалары температураға байланысты «сызықтықты» біршама жоғалтады.
Осы мәселеге назар аудара отырып, инженерлер динамикалық жағдайда майдың тұтқырлығын көрсететін параметрді енгізуді ұйғарды. Осылайша HTHS (high temperature high shear) ұғымы енгізілді.
HTHS параметрі жоғары температурада (150°C) майдың тұтқырлығын және 106 C-1 жоғары ығысу жылдамдығын анықтайды, яғни қозғалтқыштың жұмысына жақын жағдайларда. МПа*с өлшенеді, мойынтіректің конустық имитаторында анықталады.
Осылайша, HTHS параметрі неғұрлым жоғары болса, май қалың және қалыңырақ болады.
Айта кету керек, Американдық тестілеу және материалдар қоғамының (ASTM) 1989 жылғы есебінде оның 12 жылдық жоғары температура мен жоғары ауысымға арналған жаңа стандартты (HTHS) әзірлеу әрекеттері сәтсіз аяқталды. SAE J300-ге сілтеме жасай отырып, қолданыстағы жіктеу стандарттарының негізі есепте көрсетілген:
Ньютондық емес әмбебап майлардың тез өсуі кинематикалық тұтқырлықты қозғалтқыштың сыни аймақтарында» нақты » тұтқырлықты сипаттау үшін пайдасыз параметрге айналдырды. Он екі жылдық күш-жігердің SAE J300 мотор майларының тұтқырлығын жіктеу құжаттамасын әртүрлі кластардың жоғары температуралық тұтқырлығын білдіру үшін қайта анықтауға әкелмегеніне наразы адамдар бар. Автордың пікірінше, бұл қайта анықтау болған жоқ, өйткені автомобиль жанар-жағармай нарығы HTHS майының жеткіліксіз тұтқырлығымен байланысты бірде-бір өрісті бас тартуды білмейді.
Ең жақсысы, қарапайым тұтынушы сұрақ қояды. Бұл сұраққа жауап жоқ, өйткені ол дұрыс қойылмаған. Мотор майының тұтқырлығын инженерлер ДВС бөлшектері арасындағы саңылауларға байланысты жұмыс температурасына қарай таңдайды (көптеген қозғалтқыштар үшін 100-150 градус), бұл қозғалтқышты жоғары жүктеме кезінде жұмыс істеуге мәжбүр етеді. Сондықтан тұтқыр суық май қозғалтқыштың тезірек жылынуына көмектеседі.
Егер сіз майды қажет болғаннан қалыңырақ құйсаңыз, май сорғысы майды қажетті қуыстарға итермеуі мүмкін, бұл сынаға әкеледі (көптеген автокөлік жүргізушілері «төсеніштерді бұрады»деген сөзді біледі). Керісінше, тым сұйық май пленканың қажетті қалыңдығын тудырмайды, бұл бірдей салдарға әкеледі.
Төмен HTHS және тұтқырлығы 0W-16, 0w20 болатын соңғы сұйық майлар қозғалтқыштың тез тозуына әкеледі деген пікір бар. Бұл жаңылыстыруға. Мұндай майларда «металл-металл»үйкелісін болдырмайтын тозуға қарсы және майға қарсы қоспалардың көп мөлшері бар (молибден, мырыш және т.б. негізінде). Зертханалық зерттеулердің нәтижелері мұны дәлелдейді. Алайда, бұл майларды тек қозғалтқыштарда және олар арналған жұмыс режимдерінде қолдануға болатындығын атап өткен жөн.
Қызықты факт. 1997 жылы Toyota ғылыми-зерттеу орталығы әртүрлі температуралық режимдерде жұмыс істеген кезде HTHS тұтқырлығының ГТ бөлшектерінің тозуына әсерін зерттеді. Toyota 1.6 DOHC қозғалтқышында майлар тексерілді. Зерттеу көрсеткендей, HTHS майы 2.4 мПа-С-тан төмен және 90 °C май температурасында қолданылған кезде, қозғалтқыш жылдамдығы 5000 айн/мин-ден асқан жағдайда ғана поршеньдік доңғалақтардың тозуы артады. Бірақ 130 °C май температурасында поршень сақиналарының тозуының күрт өсуі 2.6 МПа-с бастап hths майын 2000 айн/мин бастап қолданған кезде пайда болады, ал 3 мПа-С және одан жоғары HTHS тұтқырлығы бар майлар сақиналарды тіпті жоғары температурада да қорғауды жалғастырады.
| Тұтқырлық класы SAE | Проворачиваемость (CCS), мПас-с | Прокачиваемость (MRV), мПа-с | Кинематикалық тұтқырлық 100°C, төмен емес | Кинематикалық тұтқырлық 100°C, жоғары емес | Тұтқырлық HTHS, mPa*c |
|---|---|---|---|---|---|
| 0W | 6200 кезінде -35°C | 60000 кезінде -40°C | 3.8 | – | – |
| 5W | 6600 кезінде -30°C | 60000 кезінде -35°C | 3.8 | – | – |
| 10W | 7000 кезінде -25°C | 60000 кезінде -30°C | 4.1 | – | – |
| 15W | 7000 кезінде -20°C | 60000 кезінде -25°C | 5.6 | — | – |
| 20W | 9500 кезінде -15°C | 60000 кезінде -20°C | 5.6 | – | – |
| 25W | 13000 кезінде -10°C | 60000 кезінде -15°C | 9.3 | – | – |
| 8 | – | – | 4.0 | 6.1 | 1,7 |
| 12 | – | – | 5.0 | 7.1 | 2,0 |
| 16 | – | – | 6.1 | 8.2 | 2,3 |
| 20 | – | – | 6.9 | 9.3 | 2.6 |
| 30 | – | – | 9.3 | 12.5 | 2.9 |
| 40 | – | – | 12.5 | 16.3 | 2.9* |
| 40 | – | – | 12.5 | 16.3 | 3.7** |
| 50 | – | – | 16.3 | 21.9 | 3.7 |
| 60 | – | – | 21.9 | 26.1 | 3.7 |
«SAE J300 стандарты бойынша мотор майларының тұтқырлығы»кестесі
Толық тұтқырлығы мотор майы
Мотор майының тұтқырлығын таңбалауды шешу оңай-канистрге қараңыз. 5W-30 жазуы мотор майы барлық маусымды дегенді білдіреді, оған қоршаған орта температурасы -35°C-қа дейін майлау жүйесі арқылы май сорғымен соруға кепілдік беріледі, ал жұмыс температурасында 9,3-тен 12,5 сСт-қа дейін тұтқырлық болады. Қосымша ақпаратты әрдайым өндірушінің веб-сайтынан жүктеуге болатын Техникалық сипаттама парағынан табуға болады.
Сұрақтар және жауаптар
Мотор майының тұтқырлығын қалай анықтауға болады?
Таңбаны қараңыз. SAE XW-x0 форматындағы жазба (мысалы, 0W-20, 5W-30, 10W-40) тұтқырлық класы туралы айтады. БІРІНШІ БӨЛІМ төмен температура көрсеткіштеріне, екінші бөлігі жоғары температураға жауап береді. W алдындағы Сан неғұрлым аз болса, мотор майының суықта ағуы және ықтимал суық басталу температурасы соғұрлым жақсы болады. Сызықшадан кейінгі сан неғұрлым көп болса, жоғары температурада майдың тұтқырлығы соғұрлым жоғары болады.
Мотор майының тұтқырлығы қайсысы жақсы?
Сіздің көлігіңізді өндіруші ұсынған. Төмен температурада аз тұтқыр майларды, жоғары температурада тұтқыр майларды қолданған дұрыс. Бірақ өндіруші белгілеген шеңберден шығу ұсынылмайды. Бұл қозғалтқыш бөліктерінің тез тозуына әкеледі. Мысалы, егер өндіруші 0W-20 және 5W-30 майларын қолдануға рұқсат берсе, онда қатты аяз және жеткіліксіз жылыту жағдайында бірінші нұсқаны, ал жылу жағдайында – тұтқыр екінші нұсқаны қолданған дұрыс.
Бірдей тұтқырлығы бар мотор майларын араластыруға бола ма?
ИЯ, қазіргі заманғы майлар бір-бірімен жақсы араласады. Жалғыз шарт – сапа класын төмендетпеңіз. Мысалы, егер сіздің машинаңыздың қозғалтқышына API SN класынан төмен емес май ұсынылса, оны API SG майымен араластырмаңыз.
