Вязкость — важнейшая физическая характеристика масла

28.08.2017

Вязкость относится к числу важнейших физических характеристик масла. Она играет решающую роль при выборе подходящего смазочного материала. Вязкость зависит от температуры и подвержена влиянию специальных присадок. Вязкость масла может изменяться в процессе его эксплуатации.

В наши дни, говоря о вязкости, мы подразумеваем под этим меру текучести смазочных материалов и гидравлических жидкостей. Чем выше их вязкость (например, у гидравлической жидкости – ISO-VG 100, у моторного масла – SAE 0W-20), тем более густым и малотекучим является масло. И наоборот, чем ниже вязкость, тем более оно жидкотекучее. Жидкотекучие смазочные материалы также часто называют низковязкими, а густотекучие - высоковязкими.

Вязкость сама по себе не является признаком качества

Значение вязкости помогает делать различие между более или менее густотекучими и жидкотекучими маслами. Но вместе с тем вязкость — еще и определяющий показатель способности масла образовывать непрерывную смазочную пленку между двумя подвижными механическими деталями. В момент пуска механизма масло не должно быть слишком густым, так как в противном случае оно не успеет вовремя добраться до места смазки. Но если в дальнейшем, по достижении рабочей температуры, оно слишком сильно разжижается, то уже не сможет образовать смазочную пленку достаточной толщины, чтобы защитить детали от износа. Если масло применяется в качестве гидравлической жидкости, то оно также должно обладать определенными реологическими свойствами, чтобы обеспечивать необходимую передачу усилия.

Ошибка при выборе вязкости может намного быстрее привести к серьезной ка­тас­тро­фе, чем неправильно выбранный сорт масла.

Вязкостно-температурная характеристика

С понижением температуры масло всегда густеет, то есть становится более вязким. По достижении температуры затвердевания оно уже настолько загустевает, что совершенно не способно течь. Напротив, рост температуры ведет к значительному снижению вязкости. Масло может стать чрезвычайно текучим. Эти изменения, обусловленные колебаниями температуры, следует принимать в расчет при выборе смазочных материалов. При этом следует соблюдать особую осторожность, поскольку вязкостно-температурная характеристика в каждом конкретном случае зависит от типа масла. Даже масла разных производителей с одинаковой вязкостью, скажем, при 40 °C могут иметь совершенно разные свойства при 0 °C или при 100 °C.

Для описания вязкостно-температурной характеристики масла используют индекс вязкости (VI), который рассчитывают исходя из значений кинематической вязкости, измеренных при 40 °C и 100 °C.

Индекс вязкости показывает зависимость текучести масла от температуры. Это означает, что чем выше индекс вязкости, тем меньше текучесть масла зависит от температуры, т.е тем лучше масло выдерживает низкие и высокие температуры. 

Зависимость вязкости от давления

Масло густеет также и с ростом давления. Зависимость вязкости от давления также относится к числу характеристик, определяемых свойствами конкретного смазочного материала; тем не менее, этой зависимостью чаще всего можно пренебречь, так как при давлении ниже 400 бар она почти не играет роли. Изменение вязкости на каждые 100 бар подъема давления неизмеримо меньше, чем на каждые 10 °C роста температуры. Проектировщики гидравлических систем и отдельных узлов высокого давления принимают в расчет влияние давления на вязкость всегда с учетом одновременного влияния температуры.

Смазочный материал, помимо всего прочего, призван обеспечить защиту пар подвижных элементов от износа посредством образования на них прочной и устойчивой смазочной пленки. При этом положительную роль играет тот факт, что в случае обычных смазочных масел вязкость смазочной пленки, к которой приложено давление, возрастает настолько, что трущиеся поверхности оказываются разделены.

Основные причины роста вязкости:

  • В ходе эксплуатации масло под воздействием температуры поглощало кислород и окислилось.
  • Произошло истощение ингибиторов окисления и (или) присадок, замедляющих старение.
  • Накопились продукты старения и окисления (кислоты, осадок, нерастворимый в масле, и т. д.).
  • Образовались лаковые отложения (смола или шлам).
  • Масло загрязнено частицами сажи, пыли, содержит воду или остатки топ­ли­ва иной природы.
  • При доливке масла был использован неподходящий сорт масла.

Основные причины снижения вязкости:

  • Присадка, улучшающая индекс вязкости (VI), оказалась неустойчивой к сдвигу и произошло ее истощение.
  • Масло разбавлено несгоревшим топливом (неполное сгорание).
  • В систему залито или долито слишком жидкое масло или масло неподходящего сорта.
  • Перед заправкой систему очищали жидким промывочным маслом. Имеет место смешивание с остатками промывочного масла.