Низкая вязкость это


Вязкость масла. Рост и уменьшение вязкости.

Вязкость масла. Рост и уменьшение вязкости.

Тема вязкости была затронута во многих технических документах, и на это были серьезные причины. Вязкость масла его самое важное физическое свойство и оно, это свойство, является самой сущностью масла. Система измерения вязкости, как например SAE (Society of Automotive Engineers)1 для автомобильных масел и ISO (International Standards Organisation)2 для промышленного применения получили всеобщее одобрение как средство классификации смазок.

Статей относящихся к вязкости было много: система классификации масел, как масло работает, почему так много видов масла, трение и смазывание и как читать информацию на канистре масла. Другие статьи затронули вопрос о том, как измеряется вязкость. Но почему мы вообще должны волноваться об измерении вязкости?

Во-первых, как ранее было упомянуто, вязкость определяет применение масла, чтобы можно было сравнить с тем, что указано в документации. Во-вторых, изменение вязкости, неважно увеличение или уменьшение, может отражать химические и физические изменения в масле, которые могут стать причиной неисправности оборудования. Эти изменения вязкости, их причины и будут рассмотрены в этой статье.

ЧТО ТАКОЕ ВЯЗКОСТЬ?

Но сначала, небольшая проверка. Вязкость это особое измерение жидкостного сопротивления потоку в зависимости от температуры. Однако есть два вида вязкости.

Динамическая или абсолютная вязкость определяется как отношение силы сдвига к скорости сдвига в зависимости от температуры. Для тех из вас кому нужно более точное определение, это тангенциальная сила на единицу площади, необходимая для сдвига одной горизонтальной плоскости относительно другой, со скоростью в одну единицу, находящихся на единице расстояния между плоскостями жидкости. В системе СИ динамическая вязкость определяется как Ньютон в секунду на квадратный метр или Паскаль в секунду (Н*с*м-2 или Па*с). Не входящая в СИ, но принятая единица – Пуаз, это 0,1H*c*м-2. Поскольку динамическая вязкость реальных жидкостей постоянно незначительная величина, то более часто используют сантипуаз (сП, 10-3Н*с*м-2) и обозначается греческой буквой "эта".

Динамическая вязкость важна при определении низкотемпературных свойств смазок, но её редко применяют при анализе масла или для определения класса вязкости (мы ещё вернёмся к этому позже). По многим серьёзным причинам, исследователя масла интересует кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость – производная величина и определяется довольно просто: динамическая вязкость жидкости делится на её плотность при определенной температуре. Она может быть также определена как сопротивление потоку под действием силы тяжести. Единица измерения – сантиметр квадратный в секунду (см2*с-1), также известная как Стокс (Ст) и обозначается греческой буквой ню, в СИ 1Ст = 10-4м2*с-1. Более распространенное обозначение – сантистокс, это миллиметр в квадрате в секунду (мм2*с-1). Предпочтительные температуры при которых проводятся измерения это 40°C и 100°C.

Это очень важно, чтобы температура, при которой вязкость была измерена, была отмечена, так как вязкость меняется вместе с температурой. Как температура растет, вязкость падает, как показано на упрощенном графике ниже:

Зависимость Температура/Вязкость

Рис. 1: Зависимость Температура/Вязкость.

Более того, с ростом температуры у различных масел вязкость уменьшается на различную величину. Так появляется такое понятие как индекс вязкости (viscosity index или VI). Индекс вязкости это безразмерная величина, которая характеризует изменение вязкости в зависимости от изменения температуры. С ростом температуры, у масел с низким VI скорость уменьшения вязкости будет выше, чем у масел с более высоким VI. Обычное летнее моторное масло, как например, SAE 30 имеет VI около 95, тогда как всесезонное масло 15W-40 будет иметь VI около 135. С ростом температуры всесезонное масло «теряет» вязкость не так быстро, как летнее, имея, таким образом, стабильную вязкостную характеристику для более широкого диапазона температур, хотя оба типа масла имеют вязкость около 100 сСт при 40°C.

В системе вязкости SAE, более высокому значению, соответствует более высокая вязкость, то есть масло с вязкостью SAE 15W-40 ведёт себя как SAE 15 в холоде и как SAE 40 в нагретом состоянии. Это дает необходимую защиту во время рабочих температур, до тех пор, пока обеспечивается условие, что масло в холодном двигателе не слишком вязкое для того чтобы течь. Фактически «W» означает «Winter»(Зима). График расположенный ниже иллюстрирует зависимость между сезонным и всесезонным маслом.

Сезонное/Всесезонное масло – зависимость от температуры

Рис. 2: Сезонное/Всесезонное масло – зависимость от температуры (упрощенно).

VI масла может быть увеличен различными путями. Обычное минеральное масло имеет в своем составе присадки. VII - viscosity index improver (улучшители индекса вязкости), которые представляют собой длинные цепочки органических полимеров, которые остаются аккуратно свернутыми пока холодно. Но как только температура начинает расти, полимеры «разматываются» и тем самым замедляют уменьшение вязкости, вызванное ростом температуры. Минеральные масла глубокой очистки имеют естественно высокий VI , так как процесс очистки удаляет компоненты нефти с низким VI. Наконец, синтетические смазочные материалы могут быть химически разработаны так, чтобы иметь высокий индекс вязкости. Запомните, просто очистка масла, без каких-либо присадок, дает натуральный, высокий VI.

Индекс вязкости масла может быть определен измерением кинематической вязкости масла при двух температурах, обычно это 40°C и 100C. Кинематическая вязкость определяется при помощи кинематического вискозиметра. Типичные такие инструменты представлены на изображении ниже.

Кинематические вискозиметры

Рис. 3: Кинематические вискозиметры.

Силиконовая масляная ванна при постоянной температуре (с точностью до одной двадцатой градуса) и серия трубок погружённых в ванну. Масло течёт по трубкам под действием силы тяжести до тех пор, пока не достигнет электронного сенсора в нижней части трубки. Когда масло проходит через сенсор, включается таймер. На небольшом расстоянии после этого есть еще один сенсор, который останавливает таймер, когда масло проходит мимо него. Основываясь на известном нам диаметре трубки и времени прохождения масла между двумя сенсорами, мы можем вычислить вязкость. Вязкостная трубка показана ниже.

Вязкостная трубка.

Рис. 4: Вязкостная трубка.

Этот исследовательский метод очень прост. Он также быстр, дёшев, точен и воспроизводим. Это совсем не так при определении динамической вязкости, когда плёнка масла расположена между двумя пластинами и измеряется сила, требуемая для кручения одной пластины относительно другой. Явные преимущества измерения кинематической вязкости подталкивают нас к выбору именно этого метода. Однако динамическая вязкость дала бы нам более верное отражение того, что на самом деле происходит в смазочной системе. Измерения кинематической вязкости, под действием гравитации, подвергают масло очень небольшим усилиям сдвига, тогда как во время измерения динамической вязкости, оказывается приближенное к реальному усилие сдвига, которое встречается в механических системах, а это, в свою очередь, может отразиться на вязкости масла в реальной ситуации.

Прежде чем мы двинемся дальше, давайте рассмотрим некоторые малоиспользуемые единицы измерения кинематической вязкости. Универсальные Секунды Сейболта или Вязкость по Сейболту (SUS - Saybolt Universal Seconds), была популярна в США, и основывалась на количестве секунд необходимых для прохождения 60 мл масла через специальное калиброванное отверстие. Связаны с SUS (или SSU) и Furol Секунды Сейболта (SFS - Saybolt Furol Seconds). Это в основном то же, что и универсальные измерения, но применяется к более вязким жидкостям. «Furol» - это акроним от «Fuel and Road Oils»(Топливо и Дорожные Масла). Градусы Энглера были популярны в континентальной Европе и основаны на отношении времени занимаемого прохождением потока 200мл масла через вискозиметр ко времени занимаемому таким же объемом воды при 20°C. Секунды Рэдвуда использовались в Великобритании, этот метод основан на времени занимающем потоком 50мл масла через вискозиметр. Есть коэффициенты перевода результатов измерений от одной системы к другой, но только температура должна быть фиксированной, а также обычно предполагают, что масло имеет VI от 95.

Итак, теперь мы знаем, что мы измеряем, но зачем мы это измеряем и как мы распорядимся этим – что значат эти результаты? В чем смысл вязкости, она слишком маленькая или слишком большая? Какие причины заставляют вязкость изменяться?

ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Вязкость масла может расти от ряда причин, таких как полимеризация, окисление, испарение низкокипящих фракций и образование растворённого кокса и оксидов. Загрязнения, такие как вода, воздух, сажа, антифриз и добавление «неправильного» масла, могут также быть причиной роста вязкости масла. Давайте рассмотрим каждый из этих факторов в отдельности.

Густой шлам образовавшийся в моторном масле (загрязнение сажей)

Рис. 5: Густой шлам образовавшийся в моторном масле (загрязнение сажей).

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ Полимеризация основных компонентов масла может происходить, когда масло долгое время подвергается воздействию высоких температур. Базовое масло содержит вариации различных, но тесно связанных между собой, органических компонентов. Высокая температура может стать причиной того, что некоторые компоненты в результате химических реакция начнут «склеиваться» между собой, создавая высокомолекулярные тяжелые компоненты. Результатом этого становится значительное увеличение вязкости и точки кипения масла.

ОКИСЛЕНИЕ Другой процесс, близко связанный с полимеризацией, это окисление, т.к. рост окисления также является следствием воздействия высокой рабочей температуры. Базовое масло может вступать в реакцию с атмосферным кислородом. Эта реакция известна нам под названием окисление. Она также может привести к полимеризации, но в то же время может содействовать образованию органических кислот в масле. В результате рост кислотности и вязкости и поэтому показатель деградации масла связывают с уменьшением TBN (Total Base Number )3.

На каждые 10°C роста температуры удваивается значение окисления и, размышляя логически, вполовину уменьшается срок службы масла. Это не так страшно как звучит, т.к. в масла добавлены присадки, которые борются с воздействием высокой температуры и образованием кислоты. Вопрос, который часто задают: «Какую максимальную температуру выдержит это масло?». К сожалению, ответа нет, т.к. срок службы масла зависит не только от рабочей температуры, но и от времени тоже. Итак, что нам нужно знать, так это как горячо и как долго? Моторное масло могло бы «спокойно» отработать при 150°C час или около того, но сильно деградировать при 100°C за более долгий промежуток времени.

ОБРАЗОВАНИЕ РАСТВОРЁННЫХ В МАСЛЕ КОКСА И ОКСИДОВ Также связан с окислением процесс образования растворённых в масле кокса и оксидов. Высокая рабочая температура может стать причиной образования различных компонентов, которые растворены в масле. Сажа образуется, когда масло частично окислилось, также могут образовываться другие продукты деградации масла, которые способствуют росту вязкости масла. Этот эффект может быть достигнут просто в результате долгой эксплуатации масла – даже лучшие масла не вечны.

ПОТЕРЯ НИЗКОКИПЯЩИХ ФРАКЦИЙ Высокая рабочая температура может также быть причиной термической деградации масла и без присутствия кислорода. Как уже было сказано, базовое масло состоит из различных, тесно взаимосвязанных, компонентов. Эти компоненты имеют различную испаряемость (точку кипения). Если масло подвергается нагрузкам длительный период, они выше нормы, но нет воздействия высокой температуры, тогда компоненты с более низкой точкой кипения будут испаряться. Этот процесс известен как испарение низкокипящих фракций. Эти более испаряющиеся компоненты также являются частью масла, имеющей более низкую вязкость, таким образом, потеря этой фракции ведет к росту вязкости.

ЗАГРЯЗНЕНИЯ Загрязнения также играют роль в росте вязкости. Вода может иметь более низкую вязкость, чем масло, но когда вода и масло смешаны, то возможна реакция с базовым маслом и, что более важно, с присадками. Могут формироваться стабильные эмульсии, которые образовывают компоненты увеличивающие вязкость масла. Вода также является еще одним источником кислорода, который может усиливать окисление при определенных обстоятельствах. Реакция воды с маслом и его присадками известна как гидролиз. Небольшое, но измеряемое количество воды может растворяться в масле, затем образовываются эмульсии и, наконец, свободная вода видна в масле. Величина воды в каждой фазе зависит от базового масла, химии присадок и температуры масла.

Воздух может находиться в масле в растворённом и свободном виде. Он также может засасываться в масло (эквивалент эмульсии) и образовывать пену. Воздух действует как поставщик кислорода и, если он хорошо смешан с маслом, он будет усиливать реакцию окисления, что загустит масло.

В идеале сгорание ископаемого топлива, такого как дизельное топливо или бензин, приведет к образованию диоксида углерода, паров воды и ничего кроме этого. Но мы живём в реальном мире, где топливо содержит примеси, а процесс сгорания не проходит со 100% эффективностью. Неполное сгорание ведёт к частично окисленному топливу, которое превращается в сажу, накапливающуюся в масле. Вот почему дизельные моторные масла становятся чёрными после короткого периода времени. Ещё раз, масла разработаны с присадками, чтобы работать с определённым количеством сажи, но как только предел будет достигнут, появление любого количества сажи будет увеличивать вязкость масла. Это явление известно как шламообразование, с которым многие из вас возможно знакомы.

Загрязнение охладителем не только причина проблем связанных с присутствием воды, если охладитель содержит гликоль, то это ведет к чрезвычайно вредному воздействию на масло, и может стать причиной резкого загущения масла в очень короткий срок.

Простейший способ увеличить вязкость масла это добавить другое масло, имеющее более высокую вязкость. Заливка обычного SAE 10W с 20% SAE 50 увеличила бы вязкость на 35%. Наконец, если вы хотите увеличить вязкость вашего масла, просто забудьте его поменять. Все эффекты, здесь перечисленные, со временем только усугубляются. Чем дольше эксплуатируется масло, тем больше оно деградирует и обычное следствие этого - увеличение вязкости. Запомните, что присадки в вашем масле приносятся в жертву. Один раз они делают свою работу и всё. Они не могут быть восстановлены - масло не может служить вечно.

ПОСЛЕДСТВИЯ ВЫСОКОЙ ВЯЗКОСТИ

Так что за последствия высокой вязкости? Высокая вязкость может создать вязкостное торможение. Оно создаёт больше трения, которое, в свою очередь, создает теплоту, которая будет ускорять процесс окисления – в результате порочный круг в противоположность вязкостному кругу. Недостаточный подвод смазки к подшипникам, кавитация, вспененное масло в шейке вала, потери энергии и мощности, низкие антипенные и деэмульгирующие характеристики, задержка жидкости в сливной линии и недостаточная прокачиваемость при холодном старте могут также быть результатом возросшей вязкости. Сказав все это, надо упомянуть, что часто масло со слишком низкой вязкостью, может нанести механизмам вреда больше, так что же может быть причиной снижения вязкости?

Маловязкое гидравлическое масло

Рис. 6: Маловязкое гидравлическое масло.

ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

Причин для снижения вязкости масла меньше, ведь масло более «расположено» к росту вязкости, т.к. это естественная физическая и химическая возрастная тенденция.

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ Некоторые масла могут быть подвержены феномену известному как термический крекинг и это частный случай для масел теплоносителей. Термический крекинг может быть представлен как противоположность полимеризации, хотя оба эффекта результат длительного воздействия высокой температуры. Если полимеризация есть склеивание друг с другом ряда подобных органических компонентов, результатом которого является новый компонент с более высокой вязкостью (и точкой кипения), то термический крекинг есть процесс разрушения некоторых компонентов на более мелкие части. Эти частички имеют более низкую вязкость и, что более важно, более низкую точку кипения, как результат более низкая точка воспламенения и более высокая испаряемость. Точка воспламенения масел – это минимальная температура, при которой воздушно-масляная смесь паров будет поддерживать горение, если будет подведен внешний источник огня. Низкая точка воспламенения может иметь важное значение, для безопасности и здоровья.

НЕУСТОЙЧИВОСТЬ К ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ СИЛАМ СДВИГА Ране было указано, что индекс вязкости масла может быть увеличен добавлением различных компонентов. К сожалению, эти длинные органические полимеры, которые раскручиваются с ростом температуры, не очень устойчивы к силам сдвига. Это означает, что когда компоненты подвергаются значительным сдвигающим силам, таким как, например, встречаются в автоматических трансмиссиях, они начинают разрушаться и, как результат, терять вязкость. Масла, которые имеют высокий индекс вязкости благодаря процессу очистки или благодаря их синтетической базе, не подвержены данному феномену.

ЗАГРЯЗНЕНИЯ Вязкость масла может также падать из-за загрязнений, большинство источников которых это разбавление с топливом. Самый серьёзный эффект смешения с топливом случающийся с маслом это уменьшение вязкости масла и в результате потеря несущей способности масла. Это означает, что масляная пленка слишком тонка, для того чтобы не давать соприкасаться движущимся металлическим поверхностям, и какая-либо поломка или заедание неизбежны. Очевидно, что серьёзность поломки и время до неё будет зависеть от таких вещей как применение, окружающая среда, нагрузка, период смены масла, техническое обслуживание и др. Есть жёсткое эмпирическое правило: растворение в масле 8,5% топлива снизит вязкость масла SAE 15W-40 на 30% при 40°C и на 20% при 100 °C.

Другой эффект менее очевидный и не такой серьёзный это то, что топливо, в отличие от масла, не содержит каких-либо присадок, так если у вас растворено в масле 10% топлива, то вы имеете снижение концентрации пакета присадок на ту же величину. Это становится серьёзной проблемой, когда растворение топливом действительно велико.

ДОБАВЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЕЙ Вязкость также может быть снижена добавлением растворителей, используемых как промывающие или моющие агенты. Растворители могут также попасть в двигатель вместе с некачественным топливом. Холодильные компрессоры могут быть загрязнены охлаждающим газом (хладагентом), который понижает вязкость, как будет понижать любой другой технологический газ, который начнет растворяться в смазочном материале в любом другом месте на производстве.

ДОБАВЛЕНИЕ МЕНЕЕ ВЯЗКИХ МАСЕЛ Наконец, как в случае с ростом вязкости, вязкость масла может быть понижена путём добавления менее вязкого масла. Добавление 20% масла SAE 10W в масло SAE 50 снизит вязкость величину близкую к 30%.

ПОСЛЕДСТВИЯ НИЗКОЙ ВЯЗКОСТИ

Так что за последствия низкой вязкости? Чрезмерный износ, из-за потери несущей способности масла, которая уже упоминалась в связи с топливным разбавлением. Потери энергии и рост сил трения из-за контакта металла по металлу. Возрастание механического трения увеличивает величину создаваемого тепла и, таким образом, рост вероятности окисления. Одна из функций смазочного материала состоит в том, чтобы разделять трущиеся поверхности, быть как бы прокладкой между ними; низкая вязкость этому не способствует, также могут стать проблемой внутренние и внешние утечки. Маловязкие масла также более чувствительны к загрязняющим частицам, т.к. смазывающая плёнка слишком тонка. Наконец, гидродинамическая плёнка, в идеале, зависит от скорости, вязкости и прилагаемой нагрузки. Это означает, что если вязкость низкая, то применение высокой нагрузки в сочетании с низкой скоростью может привести к разрыву масляной пленки.

ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ 40°C И 100°C

Индустриальные стандарты диктуют, что температура при которой должна измеряться вязкость это 40°C и 100°C. Какая разница в свойствах при этих температурах? Измерение при 40°C полезно для раннего определения окисления, полимеризации и перегрева масла. При этой температуре также хорошо определять загрязнения, такие как топливо и хладогенты, которые снижают вязкость. Добавление масел различной вязкости более заметно при низкой температуре. Имеет смысл делать измерения вязкости при температуре близкой к рабочей для оборудования. Для оборудования работающего при температуре близкой к окружающей, вязкость должна измеряться при 40°C. Очевидно, что работать инструментами для измерения вязкости, при температуре близкой к окружающей, легче, особенно в поле или на производстве.

Измерения при 100°C имеют преимущества при определении снижения индекса вязкости и лучше подходит для компонентов которые работают при высоких температурах, таких как двигатели внутреннего сгорания. Обе температуры могут применяться тогда, когда важно определить значение или изменение VI, и где необходимо получить много показателей. Обычно, все образцы измеряют на вязкость при 40°C, но для двигателей внутреннего сгорания также необходимо измерять вязкость при 100°C.

ПРОБЛЕМЫ СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ВЯЗКОСТИ

Просто замена масла, потому что вязкость слишком большая или слишком низкая, не заставит проблему исчезнуть, требуется активный поиск неисправности.

Если вязкость слишком велика, проверьте:

рабочую температуру; эффективность сгорания; присутствие воды или гликоля; наличие воздуха в масле; процедуру заливки масла. Если вязкость слишком низкая, проверьте:

исправность системы питания; наличие значительных сил сдвига; наличие высокой температуры вызывающей термический крекинг; загрязнение растворителем или растворенным газом; процедуру заливки масла. Как было ясно показано, много чего может пойти не так с вязкостью масла, по многим причинам, и все они сигнализируют и являются следствием различных неисправностей. Держите вязкость масла в допустимых пределах и как результат получите хорошо работающее оборудование, устраните внезапные отказы, получите низкую стоимость работы оборудования и меньший расход запасных частей, уменьшите простои и увеличите прибыль. Убедитесь, что вязкость наблюдается регулярно, чтобы любая проблема могла быть устранена до того когда она превратится в катастрофу.

Автор: John Evans is diagnostic manager for WearCheck Africa. 2009

.

1 - Society of Automotive Engineers(SAE) - Общество Автомобильных Инженеров, США. 2 - International Standards Organisation (ISO) - Международная Организация по Стандартизации. 3 - Total Base Number (TBN) – общее щелочное число.

ford-trucks.club

Низкая вязкость - расплав - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Низкая вязкость - расплав

Cтраница 1

Низкая вязкость расплава может оказывать и отрицательное влияние. Когда расплав капрона становится очень жидким, он затекает в самые незначительные зазоры по лериметру разъема пресс-формы, в результате чего увеличивается облой на поверхности отливок и становится обязательной механическая обработка. Поэтому требования к точности и чистоте обработки деталей пресс-формы должны быть повышены.  [1]

Однако низкая вязкость расплава требует обеспечения хорошей герметичности пресс-формы ( пуансона и матрицы), а также-всей системы подачи расплавленного материала. Хорошая герметичность достигается тщательной пригонкой всех соприкасающихся поверхностей ( матрицы, пуансона, сопла и пр.  [2]

Благодаря низкой вязкости расплава сополимер легко перерабатывается ( при 260 - 280 С) всеми методами, пригодными для термопластов; его можно использовать в виде порошка для напыления. Изделия из сополимера можно сваривать, подвергать механич.  [3]

Ввиду низкой вязкости расплава применяют специальные конструкции запирающих сопл. Обычно применяют игольчатые сопла с наружной пружиной.  [5]

Этот сополимер благодаря низкой вязкости расплава перерабатывается в изделия почти всеми существующими методами переработки пластмасс в изделия. Из него экструзией получают трубы, шланги, пленки, тару и другие профильные изделия для работы в условиях агрессивных сред.  [6]

Отличительной особенностью полиамидов является также низкая вязкость расплава, близкая к вязкости смазочных масел.  [7]

Высокая величина / означает: низкую вязкость расплава, существенную аномалию вязкости, высокую температуру полимера, малую величину внешнего трения в зоне гранул, высокую температуру прессформы.  [8]

Полиамиды не перерабатывают методом компрессионного прессования из-за низкой вязкости расплава.  [10]

Давление при литье не имеет большого значения, так как вследствие низкой вязкости расплава для его выдавливания требуются небольшие усилия. Кроме того, в случае применения самозапирающегося сопла давление литья не может быть ниже предела, на который рассчитано сопло. Максимальное давление литья для поликапролактама не устанавливается и практически оно ограничивается только прочностью пресс-формы и величиной давления замыкания формы.  [11]

Для найлона эта температура несколько выше и является уже критической из-за низкой вязкости расплава найлона. Превышение заданной температуры вызывает размягчение и разрыв волокна. Другие материалы имеют больший интервал ориентации, но и у них происходит то же самое, если их перегреть во время ориентации. Если жетемпература ориентации слишком низка, требуются большие усилия для удлинения волокна, что может привести к разрыву некоторых волокон, особенно волокон малых сечений.  [12]

Новолачиая смола с температурой плавления 70 - 75 С должна иметь низкую вязкость расплава, что обеспечивает быстрое получение равномерного покрытия. Водный раствор ГМТА следует вводить лишь после того, как смесь охладится водой примерно до 100 С; это предотвращает излишнее проникновение смолы в поры между зернами песка. В том случае, когда в формовочной массе образуются комки, которые распадаются при охлаждении смеси, то следует добавить в массу смазку для форм, затем всыпать песок при 60 - 65 С, просеять его, охладить до 30 С в псевдоожижен-ном слое, чтобы предотвратить комкообразование, и еще раз загрузить в бункер.  [13]

Полиамиды имеют высокую температуру переработки, узкий интервал температур плавления, низкую вязкость расплава. Материальный цилиндр ( тигель) литьевой машины для литья полиамидов снабжается специальным мундштуком с самозапирающимся клапаном, чтобы материал не вытекал.  [14]

Условия тепло - и массообмена растущего кристалла с расплавом наиболее благоприятны при низкой вязкости расплава, так как возникающие интенсивные циркуляционные потоки стимулируют рост кристалла. В случае кристаллизации однокомпонентных расплавов интенсивность конвективных потоков определяется перепадами температур, обусловленными выделением теплоты фазового перехода. При кристаллизации бинарных и многокомпонентных расплавов циркуляционные потоки могут усиливаться разностью концентрации по объему расплава. В результате конвективных и концентрационных потоков происходит перемешивание расплава, что, как правило, приводит к увеличению скорости роста кристаллов за счет улучшения транспортирования вещества в зону кристаллизации.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Очень низкая вязкость - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Очень низкая вязкость

Cтраница 2

Следует отметить, что эти уплотнения не должны работать в соприкосновении с маслами очень низкой вязкости и применяться для предотвращения утечек смазки, находящейся под давлением. В этих случаях следует рассмотреть возможность применения многослойных или пропитанных уплотнений.  [16]

Низкая температура застывания и умеренная вязкость определяют собой легкость протекания топлива в топливоподающей системе и распыливания в цилиндрах; очень низкая вязкость усиливает износ плунжерных пар форсунок. Низший предел вязкости при 20 колеблется для разных марок топлив от 2 5 до 3 5 ест, верхний 4 - 8 ест.  [17]

Низкая температура застывания и умеренная вязкость определяют собой легкость протекания топлива в топливоподающей системе и распыливания в цилиндрах; очень низкая вязкость усиливает износ плунжерных пар форсунок.  [18]

С увеличением вязкости жидкости ядро потока увеличивается. При очень низкой вязкости подъемная сила потока уменьшается ( скорость витания возрастает), потому для стабильного гидротранспорта необходимо увеличивать скорость жидкости. Это может привести к переходу ламинарного режима в турбулентный и соответственно к исчезновению эффекта Сегре - Зильберберга.  [19]

Плунжерные насосы, применяемые для впрыска топлива в камеру сгорания дизелей и газотурбинных двигателей, чувствительны к вязкости топлив. При очень низкой вязкости топлива наблюдается повышенный износ плунжеров. Плунжерные насосы тракторных и автомобильных дизелей достаточно надежно работают, когда вязкость топлива не ниже 2 сСт ( мм2 / с) при 20 С, а плунжерные насосы газотурбинных двигателей - если вязкость реактивного топлива около 1 2 сСт ( мм2 / с) при 20 С.  [20]

Технология нанесения шеллачных лаков включает ряд трудоемких операций, выполняемых только вручную. Так, вследствие очень низкой вязкости шеллачных лаков, приближающейся фактически к вязкости этилового спирта, приходится наносить 6 - 7 слоев лака вручную, тампоном с промежуточной выдержкой на воздухе до 10 мин. Образуется полуглянцевое покрытие, которое затем полируют, вручную для придания блеска. Мутный шеллачный лак перед нанесением взбалтывают, при этом содержащийся в нем воск частично заполняет поры материала.  [21]

Минимальный индекс вязкости - 106 имеет третья фракция - тетрамер. Обращает на себя внимание очень низкая вязкость фракций при отрицательных температурах.  [23]

Фреоны обладают невысокими давлениями конденсации и испарения, как правило, безвредны, пожаро - и взрывобезопасны, а также не вызывают коррозии обычных конструкционных материалов при рабочих условиях. К числу их недостатков относятся очень низкая вязкость, что облегчает утечку хладоагента, и относительно высокая взаимная растворимость фреонов и смазочных масел.  [24]

Фреоны обладают невысокими давлениями конденсации и испарения, как правило, безвредны, пожаро - и взрывобезопасны, а также не вызывают коррозии обычных конструкционных материалов при рабочих условиях. К числу их недостатков относятся очень низкая вязкость, что-облегчает утечку хладоагента, и относительно высокая взаимная растворимость фреонов и смазочных масел.  [25]

Далее, для повышения стойкости адгези-ва к действию растворителей и термостойкости следует вводить некоторое количество полифункционального мономера, например диметилакрилового эфира этиленгликоля. Смесь трех перечисленных мономеров имеет очень низкую вязкость и для ее повышения нужно добавить небольшое количество полимера, например полиметилметакрилата. Наконец, в композицию необходим ввести соответствующий инициатор, растворимый в смеси используемых мономеров, например смесь пероксида бензоила и диметилтолуидина.  [26]

Не заполненные пастой участки подложки образуются при 1) засорении ячеек сетки, 2) высокой вязкости пасты, 3) недостаточно большом давлении ракеля, 4) использовании твердого или изношенного-лезвия ракеля, 5) малом угле между лезвием ракеля и трафаретом и 6) чрезмерно высокой скорости перемещения ракеля. Растекание пасты вызывают 1) ее очень низкая вязкость, 2) недостаточно широкий зазор между трафаретом и подложкой, 3) малая скорость перемещения ракеля, 4) износ лезвия ракеля, 5) избыточное давление ракеля на трафарет, 6) загрязнение трафарета и 7) слабое натяжение сетки трафарета.  [27]

Результаты согласуются с приведенными выше, однако все же наблюдаются некоторые отклонения в зависимости от состава каучуков. Полигликоли, за исключением только продуктов очень низкой вязкости, обычно вызывают лишь незначительное набухание большей части эластомеров.  [28]

Неоднородность композитных материалов существенно сказывается на их трещиностой-кости. Например, эпоксидная смола и углеродные волокна имеют очень низкую вязкость. В то же время углепластик, представляющий собой композицию из армирующих углеродных волокон в матрице из эпоксидной смолы, может при распространении трещины поперек волокон иметь вязкость, близкую к мартенситнои стали, которая относится к вязким материалам. Это объясняется тем, что трещины, развивающиеся в эпоксидной смоле, тормозятся на границах между смолой и волокнами. Но вязкость углепластика на развитие трещин вдоль волокон остается низкой.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Преимущества автомасел с низким коэффициентом вязкости

Мир моторных масел наполнен разнообразными параметрами, отвечающими за разные свойства и качества смазочных материалов. Одних только классификаций моторных масел насчитывается несколько штук, и на каждом автомобильном рынке предпочтение отдается своей классификации. С индексом вязкости тоже не всё так просто. Все мы давно привыкли классифицировать вязкость  масла по SAE. Данная классификация довольно проста для понимания и любой автовладелец без труда с её помощью может подобрать масло для летней и зимней эксплуатации либо «всесезонку». Но в последние годы в обиход автомехаников вошел новый «индекс вязкости» - HTHS. Поскольку споры вокруг этого термина не утихают по сей день, мы решили посвятить этой аббревиатуре новую статью по моторным маслам. 

 

Начать следует с того, что HTHS – это не «индекс вязкости», как его нередко называют. Если расшифровать аббревиатуру и дословно перевести её на русский язык, то HTHS – это «высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига». HTHS измеряется в миллипаскалях в секунду. Наиболее распространенный метод испытания ASTMD 4683. Этот метод включает в себя определение вязкости масла при высокой температуре (150оС) и высокой скорости сдвига 106 с-1 .По сути, этот показатель определяет толщину масляной плёнки в динамике – то есть при высокой температуре масла и высокой скорости сдвига.

 

 

Все масла по этому параметру можно разделить на две группы: полновязкие и маловязкие. Наиболее массовые полновязкие моторные масла имеют HTHS от 3,5 мПа/с и выше. У маловязких масел по HTHS этот показатель находится в диапазоне 2.6 до 3.5 мПа/с. Чем выше этот показатель, тем толще защитная плёнка на смазываемых деталях при рабочей температуре двигателя, а значит, и выше защита двигателя. Следовательно, полновязкие масла намного лучше защищают двигатель, чем масла с низкой вязкостью по HTHS.  Зачем же производители масел и, что самое удивительное, производители двигателей создали масла с более тонкой защитной плёнкой при высокой температуре масла? Ответ найдем в европейских экологических требованиях стран Евросоюза и Японии. В последние годы Япония и Евросоюз очень жестко регламентируют уровень вредных выбросов в атмосферу. Борьба идет за сокращение каждой доли процента в ежегодных отчетах правительств. Естественно, к автотранспорту, как к главному загрязнителю воздуха, предъявляются наиболее жесткие требования. И нередко эти требования вступают в конфликт с ожиданиями потребителей. Так стало и с моторными маслами. Использование масел с малой вязкостью приводит к существенному снижению трения в двигателе, что приводит снижению расхода топлива и вредных выбросов CO2 в атмосферу. Не случайно эти масла также получили название «энергосберегающих». И хотя экономия на топливе оказалась не очень заметной, количество двигателей, предназначенных для использования моторных масел с низким HTHS, за последние несколько лет сильно выросло. 

 

Более низкая HTHS вязкость обеспечивает энергосберегающие свойства масла, что позволяет снизить расход топлива и, как следствие, снизить уровень выбросов вредных веществ в атмосферу. Жесткие требования норм экологичности двигателей, на которых настаивают законодатели в западных странах,  – основной мотиватор для автопроизводителей к снижению HTHS вязкости современных моторных масел. Именно этим и объясняется столь быстрый рост продаж масел такого типа и дальнейшая тенденция к снижению вязкости HTHS. Например, с 1 апреля  2013 года, ассоциацией автомобильных инженеров SAE был введен новый летний класс вязкости 16, что соответствует HTHS вязкости 2.3 мПа*С.

 

Стоит отметить, что производители двигателей не настаивают на том, что в двигатели, спроектированные под масла с низкой вязкостью по HTHS, необходимо заливать только такое масло. Выбор остается за потребителем и за сервисной компанией, которая обслуживает автомобили. В самых современных двигателях можно использовать и обычное полновязкое масло, если оно соответствует всем прочим спецификациям автопроизводителя либо спецификации по ACEA.

 

«Вообще, это сугубо технический параметр, который не знаком даже многим автослесарям, не говоря уже о конечных потребителях, – говорит Георгий Горшков,  технический специалист компании «Сибиндустритехмаш» (официальный дистрибьютор смазочных материалов «Шелл»). - Но у нас так уж повелось в стране, что есть определенная категория автовладельцев, которые привыкли самостоятельно вникать во все особенности не только обслуживания, но и ремонта автомобиля, поэтому и данному параметру в последнее время на просторах российского интернета на различных форумах придается определенное значение. Люди спорят о том, насколько он важен и какой индекс HTHS должен быть у масла для конкретной модели двигателя». 

 

Масла с низким HTHS. Хорошо или плохо? 

 

Однозначно ответить на этот вопрос, конечно, нельзя. Даже если не принимать в расчет экологические и ресурсосберегающие свойства таких масел, которые являются безусловным благом для окружающей среды, у масел с низким HTHS немало преимуществ. Масла такого типа позволяют снизить расходы на топливо. Экономия по разным данным составляет от 3 до 5%, впрочем, этот показатель сильно зависит от манеры вождения. Также отмечается небольшое увеличение мощности («приемистости») двигателя, поскольку снижается расход энергии на трение. 

 

Но к сожалению, есть и обратная сторона. Масла такого типа хуже защищают двигатель. Скептики утверждают, что применение такого масла не всегда оправдано, а небольшая экономия топлива и сокращение вредных выбросов за счет применения таких масел никак не компенсирует повышение риска преждевременного износа двигателя, который несут в себе масла с низким HTHS.

 

«Применение масел с низким HTHS – это палка о двух концах. С одной стороны, повышаются эксплуатационные характеристики двигателя: экономичность, приемистость. С другой стороны, есть определенный риск, что в экстренной ситуации двигатель окажется недостаточно защищенным от трения. Используя масло с высоким HTHS, вы лишаете владельца автомобиля экономии топлива, но повышаете надежность защиты двигателя, – комментирует Георгий Горшков. - Но вот чего делать точно нельзя – так это использовать масло с низкой вязкостью HTHS в двигателе, который для этого не предназначен». 

 

Дело в том, что в моторах, спроектированных для использования в них масел с пониженным HTHS, имеется ряд существенных отличий:

 

• Уменьшены зазоры между трущимися поверхностями, применена более высокая точность сборки и подгонки деталей двигателя друг к другу.

• Используются масляные насосы высокой производительности, чтобы создавать необходимое давление при использовании более жидкого масла.

• Используются широкоповерхностные подшипники, в которые масло высокой вязкости поступает медленнее. 

• На поверхности трущихся деталей наносится специальный микропрофиль (микроаналог хонингования), который удерживает маловязкое масло на стенках как можно дольше. 

 

Естественно, если двигатель не имеет такой «подготовки», использовать маловязкое масло на нём нельзя. Это приведет к очень быстрому износу. В 1997 году научно-исследовательским центром Toyota было проведено исследование влияния вязкости HTHS на износ деталей цилиндропоршневой группы при работе в разных температурных режимах. Масла проверялись на двигателе Toyota 1.6 DOHC. Исследование показало, что при использовании масел с HTHS ниже 2.4 мПа*С и при температуре масла 90оС износ поршневых колес увеличивается только в том случае, если обороты двигателя превышают 5000 об/мин. А вот при температуре масла 130оС резкое усиление износа поршневых колец происходит при использовании масла с HTHS от 2.6мПа*С, начиная с 2000 обмин, в то время как масла с вязкостью HTHS от 3 мПа*С и выше продолжают защищать кольца даже при такой высокой температуре. 

 

Наиболее опасны такие масла для двигателей, уже имеющих определенный износ. Дело в том, что абразивные частицы (сажа, пыль и т.п.), которые, как правило, присутствуют в не новом двигателе, могут привести к тому, что тонкая масляная плёнка, которую создает масло такого класса, разрывается, и начинается незащищённое трение, формируются локальные перегревы, которые потом приводят к очень быстрому выходу деталей из строя. Слишком большие зазоры и неоптимальный режим работы топливной системы, работа мотора на малых оборотах и в режиме прогрева, приводят к тому, что топливо попадает в масло, снижая и без того малую вязкость и ухудшая его смазочные свойства. Впоследствии топливо из масла испаряется, но его первоначальные характеристики уже не восстанавливаются. 

 

На российском рынке, по словам Георгия Горшкова, доля масел с низкой вязкостью HTHS пока довольно мала. Это связано как с общим состоянием автомобильного парка, так и с тем, что экологические требования в нашей стране пока не настолько жёсткие, как в Европе. 

 

Из энергосберегающих масел самым востребованным в России сегодня является летний класс SAE с HTHS вязкостью 2,9 мПа*С. Небольшую долю рынка занимают масла с классом по SAE 20 и с HTHS вязкостью 2,6 мПа*С. Объемы продаж таких масел невелики, это связано с особенностями рынка. В настоящий момент доля таких двигателей на российском рынке не так высока. 

 

Стоит отметить, что и в Европе далеко не все автопроизводители готовы рисковать. К примеру, если мы посмотрим довольно свежие спецификации ведуших европейских автоконцернов, — BMW LL-04, MB 229.51, VW 504 00/507 00, Renault 0710/0720, то убедимся, что они настаивают на применении масел, вязкость которых по HTHS составляет не меньше 3,5 мПа/с.

 

Как связана классификация масел по SAE и HTHS?

 

HTHS вязкость напрямую связана с классами вязкости по SAE,  поскольку этот тип вязкости определяет стабильность масла при высоких температурах и является одним из параметров определения летнего класса вязкости по стандарту SAE J300 для моторных масел.

 

Например, если HTHS вязкость составляет 2,6 мПа*С, то данное моторное масло будет соответствовать классу SAE Xw20.А если  HTHS вязкость составляет 3,7 мПа*С, то данное моторное масло будет уже относиться к классу SAE Xw50.В обоих случаях зимний класс вязкости может быть любым.

 

Дальнейшие перспективы

 

Несмотря на уже существующие опасения автопроизводителей, на данный момент ассоциация автомобильных инженеров SAE готова к тому, чтобы продолжить и дальше снижать HTHS. Уже анонсированы летние классы вязкостей:  12, 8 и  4  с еще более низкими HTHS вязкостями, для достижения максимальной энергоэффективности, но только  тогда, когда поступят соответствующие запросы от автопроизводителей. Но таких запросов пока не поступало.

 

Основной парк автомобилей, требующих низкую HTHS вязкость, – это гибриды, двигатели которых представляют собой две совмещенных силовых установки: ДВС, работающий в паре с электродвигателем. Если этот сегмент рынка покажет существенную динамику продаж, то в скором времени мы можем стать свидетелями появления на рынке масел, вязкость которых по HTHS снижена до 2.0 мПа*С. Но в настоящий момент такой необходимости у рынка нет. 

automediapro.ru

что это, причины повышенной и пониженной вязкости, лечение

Причину мужского бесплодия, а также наличие болезней половых органов можно установить, исследуя вязкость спермы. К сожалению, мужчины не всегда придают значение консистенции и внешнему виду спермы. И напрасно, ведь этот показатель зачастую является значимым для своевременной диагностики воспалительных заболеваний, принимающих впоследствии хроническую форму.

Что значит вязкость спермы

Состав спермы определяется не только насыщенностью сперматозоидами, но и секретом мужских половых желез, создающих благоприятную среду для жизнеспособности половых клеток. 70% семенной жидкости вырабатывается в железах, расположенных снаружи и внутри простаты.

До того как сперма выбрасывается в виде эякулята, она имеет густую консистенцию благодаря специальному ферменту, снижающему до поры активность спермиев. Во время извержения спермы в нее выбрасывается сок предстательной железы, нейтрализующий действие этого фермента и разжижающий семя.

Попадая во влагалище, эякулят становится гелеобразным. Здоровая сперма вновь разжижается через 30-50 минут, проникая в маточные придатки. Если она остается густой, говорят о повышенной вязкости спермы.

Нормальные показатели

Нормальная густота спермы – залог успешного оплодотворения. Норма определяется в рамках специального анализа – спермограммы. Здоровая сперма характеризуется не только количеством спермиев, но и вязкостью, внешним видом, цветом и запахом.

Густоту определяют через 60 минут получения эякулята для исследования. В нее погружают стеклянную палочку, поднимают и замеряют длину нити, свисающую с кончика инструмента. Отечественные медики нормой считают длину нити от 1 до 5 мм. В мировом медицинском сообществе в качестве нормы берется показатель в 1-2 см. Он может варьироваться для представителей разных рас и народов.

Вязкость делят на степени:

  • умеренную, когда длина нити составляет до 10 мм;
  • выраженную с диной нити до 2 см;
  • высокую, когда длина нити превышает 2 см.

Визуально вязкость спермы считается нормальной, когда она выглядит как мутная белесая слизь неоднородной консистенции. Медики не устанавливают нижний порог того, какая должна быть вязкости, считая нормой даже нулевой показатель.

Вязкость спермы всегда связывается с количеством сперматозоидов. Густая сперма в объеме одного эякулята (3-5 мл) обычно содержит более 120 миллионов мужских половых клеток. Но это не значит, что мужчины с густой спермой более плодовитые. Как правило, большая часть спермиев у них имеет аномалии развития и нежизнеспособна.

Определение вязкости спермы у мужчин

От чего зависит густота эякулята?

Консистенция спермы, похожая на манную кашу с комочками, которая не разжижается через полчаса или час, говорит о склеивании сперматозоидов. Это не является признаком заболевания, но значительно снижает вероятность зачатия. Склеивание сперматозоидов может происходить из-за нарушения баланса веществ в составе семенной плазмы.

Густая сперма, имеющая зеленоватый оттенок и издающая неприятный запах содержит гнойные выделения, характерные для инфекционных болезней, передающихся через половые контакты.

Розоватый или бурый цвет возникает от присутствия в сперме эритроцитов. Подобные признаки говорят о неблагополучии. Необходимо посетить врача, провести обследование и пройти лечение.

Если мужчина живет насыщенной половой жизнью, имея ежедневные контакты, у него отмечается пониженная вязкость спермы. Длительное воздержание, напротив, ведет к тому, что вязкость спермы повышена. Нормой для здорового мужчины, стремящегося к зачатию ребенка, составляет 3-4 эякуляции в неделю.

Причины сгущения

Если сперма во время анализа через час после коагуляции (сгущения) не разжижается, ставится диагноз «вискозипатия». На густоту спермы влияют экзогенные (внешние)и эндогенные (внутренние) факторы.

Внешние причины:

  • продолжительное воздержание от половых контактов;
  • алкоголь и никотин;
  • применение анаболиков;
  • нехватка в организме витаминов группы В и некоторых минералов;
  • ожирение;
  • половые инфекции;
  • большое количество белковой пищи в рационе.

На вязкость влияют и такие факторы, как обезвоживание, пристрастие к вредному фаст-фуду, неблагоприятная экология, частые стрессы.

Внутренние причины — острые или хронические заболевания:

Если нет внешних провоцирующих факторов, проводится углубленное обследование на предмет патологий мужских половых органов.

Иногда, даже после тщательного обследования причина вискозипатии не выявляется. Такую форму патологии называют идиопатической (неизвестного происхождения). Вязкость спермы может быть врожденным свойством.

Как улучшить показатели

Повышенная вязкость спермы в большинстве случаев легко поправима. Иногда, чтобы понизить вязкость, бывает достаточно наладить питьевой режим (увеличить количество выпиваемой жидкости до 6-8 стаканов в сутки), отказаться от обезвоживающих напитков в виде кофе и алкоголя, исключить никотин и прием анаболиков. Благотворно на качество и вязкость спермы повлияет снижение веса до нормальных показателей.

Если комплексное обследование выявляет воспаление простаты, применяется антибактериальная терапия. Обычно лечение сопровождается приемом мультивитаминных препаратов с содержанием селена и цинка.

При идиопатической вискозипатии назначают препараты, разжижающие мокроту. Аналогичным образом они действуют и на сперму. Такие препараты как Муколтин, Стоптуссин и другие препараты, содержащие гвайфенезин, помогают снизить вязкость и увеличить шансы зачатия.

Последствия вискозипатии

Единственным последствием вискозипатии является мужское бесплодие. Естественным путем ребенка зачать невозможно. Но положение не безвыходное. Проблема заключается не в том, что спермии мужчины нежизнеспособные, а в том, что они не могут добраться до яйцеклетки.

В таких случаях для зачатия ребенка в браке применяется метод инсеминации. У супруга отбирают сильные подвижные спермии и оплодотворяют ими яйцеклетку жены.

К искусственному оплодотворению прибегают лишь в крайних случаях. Вискозипатия корректируется здоровым образом жизни, лечением или оперативным вмешательством, если необходимо устранить нарушение кровотока в половых органах.

gidmed.com


Смотрите также