какие существуют методы улучшения индекса вязкости
Oilchoice.ru
Форум по маслам, присадкам и смазкам
Модификаторы вязкости
Модификаторы вязкости
Сообщение veles » 06 июл 2015, 08:37
При сравнительно небольшой деформации сдвига, полимерные молекулы только раскручиваются, а после снятия напряжения, со временем, могут восстановить свою конфигурацию и вязкость. Такое снижение вязкости называется временным (temporary viscosity loss — TVL).
Модификаторы вязкости
Сообщение Gubkin » 06 июл 2015, 09:09
Например, присадка Afton HiTEC® 5835B имеет парметр Thickening Power at 100˚C, cSt: 6.56
Говорит о том, что если в базовое масло 4,95 сСт (при 100 С) добавить 2% (вес) данного модификатора вязкости, то конечная вязкость масла станет 4,95+6,56 = 11,51 сСт
Поведение модификатора вязкости при проведении теста стабильности на сдвиг
Engine oil viscosity index improver behaviour at extended shear stability test
https://yadi.sk/i/inUaRhzzhgrbD
Модификаторы вязкости
Сообщение veles » 06 июл 2015, 11:39
Стирол-изопреновые и полиметакриловые полимеры требуют наименьшей концентрации в товарном масле. Разница в концентрации с OCP достигает 20%.
2. Результаты теста на стабильность модификаторов 
Как мы можем видеть, после стандартного теста на стабильность по Европейской методике с помощью насос-форсунки Бош (Boschinjector), через которую 30 раз пропускается нагретое до 100°С масло и измеряется снижение вязкости (СЕС L-14-A-88), стирол-изопреновый загуститель показал наилучшие результаты. Просадка по вязкости составила всего 6,5%. Но, при увеличении числа циклов до 90, SIP ушел в аутсайдеры и показал худший результат, уступив более дешевым олефиновым сополимерам, просадка вязкости составила более 14%.
Падение кинематической вязкости товарного масла с уровня после 30-ти кратного теста до уровня после прохождения 90-то кратного тестирования по методу СЕС L-14-A-88. 
Наглядно падение вязкости товарного масла после 30-ти и 90-то кратного теста, показано на графике ниже 
Индекс вязкости масла: что это и для чего нужен?
Подавляющее большинство автовладельцев имеет общее представление о вязкости смазочных материалов. Как минимум, всем знакома классификация по SAE. Однако единицы понимают достаточно глубоко в этом вопросе, чтобы осознанно подбирать моторные и трансмиссионные смазки для своих автомобилей.
Одной из ключевых категорий, определяющих эксплуатационные свойства смазочного материала, это индекс вязкости масла. Что это такое, на что влияет и насколько в целом этот индекс является важным параметром – попробуем разобраться в материале статьи.
Что такое вязкость смазочного материала в целом
Для определения характеристик любого масла в общем случае используются три общепринятые категории вязкости:
Касаемо автомобилей актуально рассматривать только две категории: кинематическую и динамическую.
Динамическая вязкость – наиболее понятный параметр. Она определяет силу внутреннего трения между слоями смазочного материала. Этот показатель не привязан к внешним условиям и просто указывает на силу трения в масле без точки привязки к какой-либо величине. Измеряется в пуазах (П).
Кинематическая вязкость рассчитывается на основе динамической. Но здесь расчеты проводятся уже с учетом плотности.
То есть кинематическая показывает, как изменяются вязкостные свойства смазочного материала при изменении плотности масла. Эта категория более объективна и применима для описания работы смазки в двигателе внутреннего сгорания.
Чем больше значение этого параметра, тем лучше защитный слой держится на поверхности деталей, менее охотно стекает и требует больше внешних усилий для разрушения образованной пленки.
Это в общем случае, без учета модификаторов. С другой стороны, густые смазки плохо прокачиваются по системе и требуют большей энергии на преодоление силы трения внутри них. То есть влияют на расход топлива.
Ранее считалось, что именно более густые смазочные материалы лучше всего справляются с защитой двигателей от износа. Однако сегодня эта тенденция изменилась. И главную роль стали играть присадки.
То есть даже легкотекучие смазки из полиальфаолефинов отлично справляются с защитой современных двигателей, при этом, не требуя больших усилий на прокачку и смазывание разбрызгиванием. А это существенно сказывается на экономии топлива.
Как рассчитывается и на что влияет индекс вязкости
Для многих автовладельцев чаще трехзначная (реже двухзначная, для дешевых минеральных масел, которые сегодня почти нигде не используются) цифра на канистре не несет в себе смысловой нагрузки.
Большинство автомобилистов традиционно смотрят лишь на тип базы (синтетика, полусинтетика, минералка), назначение (бензиновое или дизельное) и класс по SAE. Однако мало кто знает, что означает индекс вязкости.
О чем говорят цифры на канистре с моторным маслом — видео
Или знают, но не придают этому параметру большого значения. А зря. Именно эта категория может многое сказать о качестве и технологичности смазки.
То есть этот параметр косвенно указывает на стабильность смазки при изменении температурного режима, что определяет его технологичность.
Чтобы рассчитать индекс вязкости смазочного материала, необходимо знать две величины: кинематическую вязкость при 40 и при 100 °C. Путем введения этих данных в не самую простую формулу, которая строится на основе эмпирических расчетов, выведенных из двух эталонных смазок, просчитывается искомый индекс.
В интернете в свободном доступе на многих ресурсах представлены бесплатные калькуляторы индекса вязкости масла. Достаточно два указанных выше параметра – и программа автоматически произведет расчет.
На практике большинство производителей смазочных материалов упростили эту задачу для настолько глубоко интересующихся характеристиками смазки покупателей. Рассматриваемый индекс иногда указывается на канистре (чаще всего в таблице с второстепенными значениями на обороте тары).
Как стоит рассматривать индекс вязкости масла
Расшифровка индекса вязкости масла в практическом ее применении довольно проста: чем выше этот параметр, тем стабильнее ведет себя смазка при изменении температуры. У подавляющего большинства современных смазок этот параметр находится в пределах от 140 до 180 единиц.
Существуют отдельная категория маловязких смазочных материалов, в основном японского производства, в которых этот показатель может переваливать за 200.
В основном эти масла созданы на основе технологичных баз, таких как полиальфаолефинов или сложных эфиров, с добавлением особых присадок, увеличивающих температурную стабильность.
Какой индекс вязкости масла лучше?
Это сложный и неоднозначный вопрос. В общем случае лучше тот индекс, который больше. Однако для каждой отдельно взятой категории существуют некоторые рамки. И назвать оптимальное число для этого параметра, охватывающее все смазочные материалы для ДВС, сложно.
Например, для традиционных синтетических и полусинтетических смазок класса 10W-40 по SAE вполне нормальным можно считать 150-160 единиц. Для менее густых масел типа 5W-30 это параметр будет несколько выше, в среднем 160-180 единиц.
Маловязкие смазочные материалы могут иметь до 240 единиц. А ультра новые маловязкие смазки класса 0W-16 или 0W-10 даже больше. Однако на рынке их почти нет. Да и сфера применения у настолько маловязких продуктов пока еще очень узка.
Присадки и добавки в МАСЛАХ, часть 2. Вязкостные присадки.
В данном разделе будут рассмотрены в основном присадки, предназначенные для минеральных и полиальфаолефиновых масел. Для синтетических базовых масел могут быть применены другие присадки и в других пропорциях.
Модификаторы вязкости(viscosity modifiers — VM). Всесезонные масла должны иметь низкую зависимость вязкости от температуры, т.е. масло должно быть достаточно текучим при низкой температуре и достаточно вязким — при высокой. Это достигается путем введения вязкостных присадок — полимерных загустителей. При низкой температуре, когда масло вязкое, молекулы полимера находятся, как и в плохом растворителе, в скрученном виде и мало влияют на вязкость. С повышением температуры, их растворимость повышается, они раскручиваются и повышают вязкость масла (компенсируют значительную потерю вязкости самого масла при повышении температуры). Таким образом, подавляется зависимость вязкости масла от температуры (повышается индекс вязкости). Присадки с такими свойствами называются улучшающими индекс вязкости (viscosity index improvers), однако в иностранной литературе в настоящее время чаще употребляют термин «модификатор вязкости». В качестве модификаторов вязкости применяются полимеры и сополимеры — полиизобутилен, полиметакрилаты, сополимеры олефинов (этилена, пропилена, бутилена), гидрированный сополимер стирола и бутадиена, гидрированный полиизопрен и др. С целью подчеркивания их высокомолекулярной природы, они называются полимерными модификаторами вязкости (polymeric viscosity modifiers).В настоящее время загущающие полимеры выпускают в виде растворов в стандартном базовом масле и поставляют на рынок маркированными как концентраты в соответствии с их загущающим эффектом.
Полимерные модификаторы вязкости эффективны в маслах, эксплуатируемых при умеренных нагрузках, в отсутствии высокой деформации сдвига. При высокой нагрузке и высокой скорости сдвига длинные молекулы загустителей могут разрываться на мелкие фрагменты, вследствие чего эффективность загустителя при эксплуатации постепенно уменьшается. Именно поэтому новые масла с высоким индексом вязкости, стабильным в течении продолжительной работы в тяжелых условиях, получают не только добавлением полимерных присадок, но и путем синтезирования молекул ПАО базового масла. Однородные по длине и линейной конфигурации молекулы масла имеют одновременно более высокий индекс вязкости и являются более устойчивыми к механической деструкции. Такие масла отличаются постоянной вязкостью в течении длительных интервалов эксплуатации при высокой температуре и высокой деформации сдвига (high temperature high shear — HTHS). Часто их называют маслами со стабильными свойствами при эксплуатации. Некоторые масла ПАО могут быть созданы без применения Полимерных модификаторов, путем смешивания базовых масел ПАО различной вязкости. Таким образом можно избежать лаковых образований на деталях двигателя, потому как полимерный загуститель дает такой эффект.
Спасибо, за внимание! Если вам понравилась статья и вы хотите узнать еще много интересного о мире масел- ПОДПИШИТЕСЬ НА НАШУ СТРАНИЦУ!))
ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ МАСЛА
Индекс вязкости масла — сборная величина, определяющая изменение вязкости масла с изменением температуры. В этой статье — о том, какая вязкость, куда меняется и зачем нужен этот индекс вязкости обычному автолюбителю. Может пригодиться и автопрофессионалу :).
Как определяется индекс вязкости масла
Так как, индекс вязкости — показатель непростой, и, чтобы все было максимально ясно, — рассмотрим пример определения индекса вязкости масла.
Возьмем (условно) масло, у которого при нагревании кинематическая вязкость изменяется очень быстро. На графике получится кривая, резко уходящая вверх. Результат такого изменения вязкости масла принимается за «0», тем самым определяя потерю вязкости масла при критических испытаниях.
И другой (тоже условный) образец, кинематическая вязкость которого при нагревании изменяется слабо. В этом случае получаем плавно поднимающуюся кривую на графике. Этот результат изменения вязкости условно равен «100». Говорит о том, что при нагревании масло сохраняет вязкость почти без изменений.
Все эти эксперименты производят в сравнении с эталонными маслами. Сравнив как изменяется кинематическая вязкость испытуемого масла с изменениями кинематической вязкости эталонного масла и применив специальные формулы вычисления (право, нет смысла так глубоко зарываться в формулах) для обоих графиков, выводится тот самый индекс вязкости моторного масла.
Чем измерить индекс вязкости масла
Наверное, кого-то расстрою таким сообщением, но измеряется индекс вязкости… в единицах. Вот так, все одновременно и просто, и сложно. Нет у него ни стоксов, ни паскалей. Более высокий показатель индекса вязкости масла говорит о том, что меньше изменяется вязкость масла с изменением температуры и, соответственно, «плавнее» поднимается график изменения его кинематической вязкости.
Полезное в индексе вязкости
Что это значит, и зачем простому автолюбителю индекс вязкости масла? Это значит, что для автолюбителя самая важная информация про индекс вязкости — его значение. Чем выше индекс вязкости масла — тем жиже масло при низкой температуре, и тем меньше изменяются вязкостные характеристики моторного масла при высокой температуре. Увидеть показатель индекса вязкости масла можно в характеристиках моторного масла (указывается производителем).
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Повышение индекса вязкости масел до требуемых величин может быть осуществлено двумя путями: вовлечением в масло остаточных компонентов, после их деасфальтизации и очистки, а также применением загущающей присадки. Как показали проведенные исследования, при использовании гудрона бала-ханской масляной нефти и дистиллятного компонента из смеси нефтей может быть получено дизельное масло с индексом вязкости 80 пунктов. [1]
Для повышения индекса вязкости масел используются также поливинилацетат, по-ливинилхлорид, этилцеллюлоза, поливиниловые эфиры высокомолекулярных жирных кислот. [2]
Для повышения индекса вязкости масел в Европе широко применяют присадки типа ПМА, потому что они лучше поддерживают высокий индекс вязкости при умеренном содержании полимерных присадок и добавлении к довольно вязким базовым маслам. Для полиизобутиленов с подходящим средним молекулярным весом необходима большая осторожность при выборе базового масла, особенно в отношении его испаряемости. Однако они дают возможность получать весьма интересные загущенные масла особенно для очень низких температур. [4]
Если масло переочистить, то многие показатели его качества улучшаются, но оно крайне нестабильно. Когда необходимо получить масла с более высоким индексом вязкости, их переочищают и для обеспечения стабильности добавляют к ним соответствующие присадки. Кратность фенола к сырью ( по массе) обычно выдерживают в пределах от 0 9: 1 до 2: 1 при получении дистиллят-ных масел и от 1 5: 1 до 4: 1 при получении остаточных. Для повышения индекса вязкости масел это отношение увеличивают. [12]