ΕΠΕΞΉΓΗΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΊΟΥ BIZO: ΙΞΏΔΕΣ

Τι είναι το ιξώδες;

Με απλά λόγια, το ιξώδες δείχνει πόσο παχύ είναι ένα υγρό και πόσο εύκολα ρέει. Ο τεχνικός ορισμός του ιξώδους είναι το μέτρο της αντίστασης εσωτερικής ροής ενός ρευστού.

How does viscosity affect engine oil selection?

Ο χρόνος που χρειάζεται ένα λιπαντικό για να ταξιδέψει γύρω από έναν κινητήρα, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, εξαρτάται από το ιξώδες του λαδιού. Όσο πιο γρήγορα ρέει το λάδι γύρω από τον κινητήρα, τόσο το καλύτερο, δηλαδή τόσο πιο γρήγορα μπορεί να παρέχει προστασία και να αποτρέψει τη φθορά. Προκειμένου να επιτευχθεί καλή ροή λαδιού γύρω από τον κινητήρα και καλές ιδιότητες ροής σε χαμηλές θερμοκρασίες, το λάδι πρέπει να είναι χαμηλού ιξώδους.

Υψηλό ιξώδες = ιξώδες = αργή ροή = πιο σταθερό φιλμ

Χαμηλό ιξώδες = υγρό = γρήγορη ροή = λιγότερο σταθερό φιλμ

  Το 1975 συμφωνήθηκε ένα κοινό σύστημα ταξινόμησης των λαδιών κινητήρα ανάλογα με το ιξώδες τους. Μια ομάδα αναγνωρισμένων ινστιτούτων τυποποίησης που αποτελείται από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO), την Αμερικανική Εταιρεία Δοκιμών και Υλικών (ASTM), την Εταιρεία Τριβολόγων και Μηχανικών Λίπανσης (STLE), το Βρετανικό Ινστιτούτο Προτύπων (BSI) και το Deutsches Institute for Normung (DIN) δημιούργησαν μια κοινή ταξινόμηση ιξώδους. Το σύστημα που προκύπτει είναι γνωστό ως Βαθμός Ιξώδους του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης, ISO VG.

 Σύμφωνα με το σύστημα ISO VG, τα έλαια χωρίζονται γενικά σε δύο κύριες ομάδες, τα πολύτυπα έλαια και τα μονόβαθμα έλαια. Τα πολύτυπα λάδια πρέπει να πληρούν δύο προδιαγραφές ιξώδους, ο βαθμός ιξώδους τους αποτελείται από δύο αριθμούς όπως 5W-30, για παράδειγμα. Το τμήμα 5W αναφέρεται στο ιξώδες χαμηλής θερμοκρασίας ή πώς συμπεριφέρεται το λάδι το χειμώνα, το 30 αναφέρεται στο ιξώδες υψηλής θερμοκρασίας (καλοκαίρι). Τα σύγχρονα λιπαντικά κινητήρων αυτοκινήτων είναι σχεδόν αποκλειστικά λάδια πολλαπλών βαθμίδων.

Δείκτης ιξώδους

Ο δείκτης ιξώδους είναι μια κρίσιμη μέτρηση, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της σταθερότητας του ιξώδους ενός λαδιού.

Πολλές εφαρμογές λιπαντικών, για παράδειγμα λάδι κινητήρα, απαιτούν από το λιπαντικό να λειτουργεί σχεδόν ομοιόμορφα σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών λειτουργίας. Τα λιπαντικά αυτοκινήτων πρέπει να λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, δηλαδή έως -40°C και έως 200°C. Τα ποιοτικά έλαια που έχουν υψηλό δείκτη ιξώδους (VI) παραμένουν σταθερά με ελάχιστη διακύμανση στο ιξώδες σε όλο το εύρος θερμοκρασιών. Οι κατασκευαστές κινητήρων καθορίζουν λιπαντικά που συμπεριφέρονται με συνέπεια για να εξασφαλίσουν σταθερή απόδοση λίπανσης, επιτρέποντας μόνο ελάχιστη φθορά υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας.

Ο δείκτης ιξώδους περιγράφει τη μεταβολή του ιξώδους με τη θερμοκρασία και υπολογίζεται από το κινηματικό ιξώδες στους 40°C και 100°C. Κατά κανόνα, όσο υψηλότερος είναι ο δείκτης ιξώδους, τόσο χαμηλότερη είναι η μεταβολή του ιξώδους με την αύξηση της θερμοκρασίας, δηλαδή το ιξώδες του λαδιού συμπεριφέρεται με πιο σταθερό τρόπο για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Παραδοσιακά, τα συνθετικά έλαια ήταν μόνα τους όσον αφορά τη σταθερότητα του ιξώδους, αλλά σήμερα ένα υψηλής ποιότητας υδρογονοπυρωμένο λάδι μπορεί εύκολα να ανταγωνιστεί τα συνθετικά. Τα περισσότερα σύγχρονα υδροκρατικά έλαια έχουν πολύ υψηλό δείκτη ιξώδους, πράγμα που σημαίνει ότι ένα πλήρως συνθετικό λάδι δεν έχει πλέον αυτό το πλεονέκτημα έναντι των ελαίων HC. Ο στόχος είναι να διατηρηθεί το ιξώδες όσο το δυνατόν πιο σταθερό και να διατηρηθεί η γραμμή (βλ. εικ.1), όσο το δυνατόν πιο επίπεδη.

^{Figure 1 – Σύγκριση δείκτη ιξώδους}

Cold Cranking (viscosity) Simulator (CCS)

 A cold cranking (viscosity) simulator ή CCS, είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της απόδοσης χαμηλής θερμοκρασίας των λιπαντικών, κατά την εκκίνηση ενός ψυχρού κινητήρα, δηλαδή κατά τη διάρκεια της φάσης ψυχρής εκκίνησης. Η διαδικασία προσομοιώνει το ιξώδες του λαδιού στα ρουλεμάν στροφαλοφόρου άξονα κατά την εκκίνηση του κινητήρα σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ο προσομοιωτής ψυχρής εκκίνησης είναι μια απαίτηση που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του βαθμού ιξώδους του λαδιού. Το ιξώδες CCS είναι ένας από τους παράγοντες που χρησιμοποιούνται για τον ορισμό του "W" ή "χειμερινού" μέρους ενός πολύβαθμου ελαίου.

HTHS Ιξώδες

Το ιξώδες HTHS είναι ένα μέτρο της αντίστασης ροής λιπαντικού υπό δυναμικές συνθήκες.

HTHS Το δυναμικό ιξώδες είναι το βιομηχανικό πρότυπο που αναπαράγει καλύτερα τη συμπεριφορά του λιπαντικού κινητήρα. Το δυναμικό ιξώδες HTHS έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει ότι τα λιπαντικά κινητήρα διατηρούν επαρκή αντοχή φιλμ για την αποφυγή υπερβολικής φθοράς υπό συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα, διατηρώντας παράλληλα ένα ιξώδες αρκετά χαμηλό ώστε να βελτιώνει την απόδοση καυσίμου και τις εκπομπές. Το ιξώδες HTHS μετράται στους 150°C, για να προσομοιωθούν ρεαλιστικές συνθήκες διάτμησης λαδιού σε έναν κινητήρα χρησιμοποιώντας ένα ιξωδόμετρο προσομοιωτή κωνικού ρουλεμάν.

Μέτρηση κινηματικού ιξώδους

Κινηματικό ιξώδες περιγράφει την αντίσταση ενός υγρού να ρέει υπό την επίδραση της βαρύτητας.

Το κινηματικό ιξώδες μετριέται χρονίζοντας πόσο καιρό χρειάζεται το λάδι για να περάσει μέσα από το στόμιο ενός τριχοειδούς όταν υπόκειται μόνο στη δύναμη της βαρύτητας. δείτε το Σχήμα 2. Το στόμιο του ιξωδόμετρου u-tube παράγει σταθερή αντίσταση στη ροή. Τριχοειδή αγγεία διαφορετικού μεγέθους είναι διαθέσιμα για την υποστήριξη υγρών ποικίλου ιξώδους.

Ο χρόνος που χρειάζεται για να ρέει ένα ρευστό μέσω του τριχοειδούς σωλήνα μπορεί να μετατραπεί σε κινηματικό ιξώδες χρησιμοποιώντας μια απλή σταθερά βαθμονόμησης που παρέχεται για κάθε σωλήνα.

^{Εικόνα 2 – Η εικόνα δείχνει ένα ιξωδόμετρο u-tube}

Μέτρηση δυναμικής δοκιμής ιξώδους

Το δυναμικό ιξώδες μετράται ως η αντίσταση στη ροή όταν χρησιμοποιείται μια εξωτερική και ελεγχόμενη εφαρμογή δύναμης για τη συμπίεση λαδιού μέσω ενός τριχοειδούς σωλήνα. Εναλλακτικά, ένα σώμα μπορεί να εξαναγκαστεί μέσω του υγρού με την εφαρμογή μιας εξωτερικής ελεγχόμενης δύναμης, όπως ένας άξονας που οδηγείται από έναν κινητήρα. Το περιστροφικό ιξωδόμετρο μετρά τη ροπή που απαιτείται για να μετατραπεί ένα αντικείμενο σε ρευστό ως συνάρτηση του ιξώδους αυτού του ρευστού, όπως φαίνεται στο σχήμα 3.

^{Εικόνα 3 – Η εικόνα δείχνει ένα περιστροφικό ιξωδόμετρο}

Και αν όλες αυτές οι πληροφορίες δεν σας πείθουν, παρακολουθήστε αυτό το Fifth Gear Oil Test video.

  Λάβετε υπόψη ότι δεν είμαστε υπεύθυνοι για το περιεχόμενο σε ιστότοπους τρίτων. Κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο, θα κατευθυνθείτε σε έναν ιστότοπο που περιέχει περιεχόμενο τρίτων. Έχουμε προσθέσει αυτόν τον σύνδεσμο προς ενημέρωσή σας και δεν έχουμε καμία σχέση με τον πάροχο αυτού του περιεχομένου.