Индекс вязкости и HTHS - что это такое?

[kommers 0]

Предлагаю разобраться что же такое индекс вязкости.

На повестке. Что такое? от чего зависит? для чего нужен?

Понятно, что это вязкостно-температурная характеристика, и чем более пологая кривая, тем лучше.

Но почему именно при 40 и при 100 градусах определяется? При 100 понятно, рабочая температура и все такое. А 40? это к чему вообше? кому интересна температура в 40 градусов? почему не 60 или 70 что более интересно. или не -45? Просвятите, кто владеет информацией.

[AndreyCheung 201]

Heavy Duty Engine - двигатель для тяжелых условий эксплуатации

 

Например, моторы Формулы 1 постоянно работают в таких тяжелых условиях эксплуатации

Вот именно не нужно фантазировать. Но я даже с этим спорить не буду. Найди нормальный словарь, если ты не шпрехаешь на английском.

[Shamot 4]

Так об этом и речь, 10^6 c-1 это что, угловая скорость вала в радиан в сек?

Это принятая величина для определения вязкости (это грубо требуемая скорость сдвига жидкости, нет ни какого вала авто), что при температуре в 150 гр и скорости сдвига жидкости 160 с-1 динамическая вязкость жидкости не выходит за требуемый диапазон, на пальцах имеет свойство прокачиваться и не разрушаться сохраняя свои свойства, не превратилась в ненужную жижку.

 

Обороты и получаемые результаты задаются конфигурацией прибора которым владеет лаборатория:

для наглядности табличка внизу

Вискозиметры

Если масло не прошло это требование, а все остальное в норме, то можно сказать, что масло "инвалид" и в авто заливать его нельзя.

Изменено 19 июня 2014 пользователем Shamot

[Lew 81]

Вот именно не нужно фантазировать. Но я даже с этим спорить не буду. Найди нормальный словарь, если ты не шпрехаешь на английском.

Я лучше сонник толковый найду, чтобы сны форумчан научиться растолковывать

 

«Shear Stability and the Relationship to Heavy Duty Engine Lubricants» переводится как

Сопротивление сдвигу и зависимость тяжести условий работы масел в двигателе.

Не знаю, в курсе ты или нет, но есть как бы 2 вида тяжелых условий:

тяжелые для двигателя;

тяжелые для работы масла в двигателе.

Например, работа на ХХ для недогретого ДВС очень легкое условие, а для работы масла наоборот - очень тяжелое.

Работа мотора на 90% нагрузки на оборотах макс Ме для него тяжелое условие, а для масла легкое

 

И еще в брошюрке твоей сказано:

 

Kurt Orbahn (Bosch Injector):

– Basis of ‘Permanent Shear Stability Index’ (SSI)

– Designed to correlate to European passenger car application

т.е. имеются в виду пассажирские ав-ли, а не грузовики

пассажирский не может быть грузовым ни при каких условиях

Изменено 19 июня 2014 пользователем Lew

[Shamot 4]

Предлагаю разобраться что же такое индекс вязкости.

 

Индекс вязкости

Индекс вязкости (ИВ) - эмпирическое число, указывающее степень изменения в вязкости масла в пределах данного диапазона температур. Высокий ИВ означает относительно небольшое изменение вязкости с температурой, а низкий ИВ означает большое изменение вязкости с температурой. Большинство минеральных основных масел имеет ИВ между 0 и 110, но ИВ полимерсодержащего масла (multigrage) часто превышает 110.

 

Для определения индекса вязкости требуется определить кинематическую вязкость при 40°C и 100°C. После этого ИВ определяют из таблиц по ASTM D 2270 или ASTM D 39B. Так как ИВ определяется из вязкости при 40°C и 100°C, он не связан с низкотемпературной или HTHS вязкостью. Эти значения получают с помощью CCS, MRV, низкотемпературного вискозиметра Брукфильда и вискозиметров высокой скорости сдвига.

 

SAE не использует ИВ, для классификации моторных масел начиная с 1967, потому что этот термин технически устарел. Однако, методика Американского нефтяного института API 1509 описывает систему классификации основных масел, используя ИВ как один из нескольких параметров, чтобы обеспечить принципы взаимозаменяемости масел и универсализацию шкалы вязкости

 

 

ссылка

[Lew 81]

Это принятая величина для определения вязкости (это грубо требуемая скорость сдвига жидкости, нет ни какого вала авто), что при температуре в 150 гр и скорости сдвига жидкости 160 с-1 динамическая вязкость жидкости не выходит за требуемый диапазон, на пальцах имеет свойство прокачиваться и не разрушаться сохраняя свои свойства, не превратилась в ненужную жижку.

Откуда ты взял 160 с-1 ?

Написано "10 в шестой степени с-1".

Вот я и спрашиваю: какой частоте вращения коленчатого вала соответствуют условия проведения теста на

HTHS ?????????????????????????????

Простейший вопрос вас всех загнал в тупик, никто не может внятно объяснить.

HTHS введен для расчета подшипника, так?

Раз подшипник, то он работает а) при какой-то угловой скорости (с-1); б) при какой-то нагрузке.

Вот я и прошу маслознатоков разъяснить мне, для какой частоты вращения КВ важен HTHS?

М.б. мотор моей авты никогда не работает на такой высокой частоте, нафига мне тогда сдался этот показатель, какой мне от него прок?

Изменено 19 июня 2014 пользователем Lew

[Shamot 4]

Откуда ты взял 160 с-1 ?

ну пардон ошибся в клавишах

 

 

Вот я и спрашиваю: какой частоте вращения коленчатого вала соответствуют условия проведения теста на

HTHS ?????????????????????????????

нет такого, что значит частота вращения вала, причем здесь она, я масло могу при частоте в 800 об/мин при температуре 200 градусов, по динамической вязкости превратить в труп.

 

зы ну и тема то про ИВ. Удачи

[Lew 81]

я масло могу при частоте в 800 об/мин при температуре 200 градусов, по динамической вязкости превратить в труп.

Послушай, мы рассуждаем не про тебя, а о том, какое представление можно получить о работе масла, зная его HTHS.

нет такого, что значит частота вращения вала, причем здесь она,

Тесты ради тестов проводят только на оил клубе.

Настоящие специалисты так никогда не поступают, задача любого испытания (теста) воспроизвести те или иные характерные в эксплуатации условия работы масла в двигателе и измерить его показатели, которое будут наблюдаться при таких условиях.

 

При тесте HTHS (измерение динамической вязкости) воспроизводятся 2 условия работы масла:

1. высокая температура - 150 С

2. высокая скорость сдвига, соответствующая какой-то определенной угловой скорости вала (цапфы).

Ибо, как сказано в приведенных текстах, HTHS характеризует условия работы масла в подшипнике скольжения.

И нет в мире такого подшипника, цапфа которого была бы неподвижна, но при этом масло с огромной скоростью прокачивалось через зазор.

М.б. на других планетах такие подшипники имеются, но только не на нашей

 

Так вот, задаю уже в 10-й раз: какой угловой скорости коленвала соответствуют результаты HTHS, приведенные в таблицах?

Простейший вопрос - и весь клуб в ступоре

Изменено 19 июня 2014 пользователем Lew

[AndreyCheung 201]

Сопротивление сдвигу и зависимость тяжести условий работы масел в двигателе.

Хреновый из тебя переводчик, хотя это стало еще понятно, когда ты стал рассуждать про Heavy Duty Engine.

И еще в брошюрке твоей сказано: Kurt Orbahn (Bosch Injector): – Basis of ‘Permanent Shear Stability Index’ (SSI) – Designed to correlate to European passenger car application т.е. имеются в виду пассажирские ав-ли, а не грузовики пассажирский не может быть грузовым ни при каких условиях

Если бы прочитал всю презентацию, а не выдергивал предложения из контекста, то нашел бы ответ к чему это было написано.

Вот я и спрашиваю: какой частоте вращения коленчатого вала соответствуют условия проведения теста на HTHS ?????????????????????????????

А ты почитай как проводится тест, на каком вискозиметре, как он работает (ссылок в этой теме хватает), может дойдет. А то привязался к слову "скорость" и если есть слово скорость значит там, что то должно крутиться или вращаться?

Изменено 19 июня 2014 пользователем AndreyCheung

[EVO_VII 904]

Так об этом и речь, 10^6 c-1 это что, угловая скорость вала в радиан в сек?

Я так понимаю именно она... 1000000 1/сек = 9549296 об/мин

[MishGun 7]

Доброго времени суток.

Я хотел бы ответить скурпулезному Lew про скорость сдвига 10 в 6 с-1.

Скорость сдвига - это отношение линейной скорости подвижной поверхности к толщине слоя масла.

Вторую поверхность считаем неподвижной. То есть тут нет привязки к оборотам.

Такую скорость сдвига можно получить при разных оборотах. Ну и на разных толщинах соответственно.

То есть это как бы градиент скорости по толщине плёнки. Картинку рисовать лень.

Так как загущенные масла являются неньютоновскими жидкостями и при высоких скоростях

сдвига становятся более жидкими (клубочки или спиральки загустителя просто не могут распрямиться),

то с какого-то момента стали учитывать именно этот параметр как гарантию от слишком резкого

падения вязкости и следовательно перехода на граничное трение при определенных скоростях сдвига.

Думаю что скорость сдвига в этом параметре выбрана близкой к рабочей для подшипника скольжения.

Всё сказанное моё ИМХО.

Жду ваших комментариев.

[AndreyCheung 201]

Насколько я понял, из прочтенного по вискозиметрам, высокая скорость сдвига достигается за счет уменьшения сечения капилляров вискозиметра или за счет уменьшения расстояния между ротором и стенкой (зависит от типа вискозиметра), т.е. имитируется нагрузка в коренных подшипниках, частота вращения тут не важна.

Как я понимаю при работе в подшипниках это выглядит так.

На рис. 1 вал вращается при нормальном режиме работы, скорость сдвига здесь минимальна, т.е. если нет нагрузки, то с какой бы частотой он не вращался скорость сдвига будет минимальна.

На рис. 2, т.е. когда появляются ударно-сдвиговые нагрузки (даже при низкой частоте вращения вала в тяжелых дизелях) скорость сдвига возрастает.

А так как сейчас повсеместно используются мультиградные масла (неньютоновские жидкости), то этот параметр (HTHS) принимают во внимание. Возможно при использовании моноградных масел этот параметр не важен, т.к. вязкость ньютоновских жидкостей не зависит от скорости сдвига.

[tabachka 221]

@Lew,

Для расчета подшипников карьерных самосвалов показатель HTHS вобще не нужен. HTHS дает представление о вязкости при высоких температуре и скорости сдвига. Т.е. важен для каких-нибудь ферари-мазерати и прочей формулы 1, моторы которых нередко работают на частотах 8-9 тыс об/мин. Или для байков.

А дизельные двигатели современных грузовиков редко более 2000 об/мин развивают. Так нафига им тогда сдался HTHS ?

Круто сказано! Так уж нафига? Однако не факт. Да, обороты отличаются. Но! У грузовиков скорость перемещения трущихся поверхностей может быть даже выше (ход порщня, джиаметр шейки значительно больше), а толщина слоя масла, по крайней мере, сравнима. И температуры не шуточные, также близки. Да и достаточно погуглить Нэт, чтобы понять- в свете нынешних требований к экономичности и экологичности HTHS для грузовиков приобретает всё большее значение.

 

@torcon,

Lew отдыхает недельку в бане...

Да, отдохнет, сил наберется, книжек почитает.... представляю, что будет через неделю

 

@MishGun, твоя мысль, но более развернуто.

Влияние вязкости масла на скорость сдвига

Чтобы выяснить причины, почему вязкостные присадки существенно не влияют на расход моторных масел, при помощи ротационного вискозиметра была исследована относительная вязкость масел в тонком слое при высоких скоростях сдвига.

Хотя в ротационном вискозиметре, использованном в настоящей работе, примерно создаются величины напряжения и скорости сдвига, встречающиеся в подшипниках двигателя, но в нем нельзя полностью получить величины напряжения и скорости, соответствующие этим величинам в двигателе между стенками цилиндра и поршневыми кольцами. Поэтому не следует считать данные исчерпывающей характеристикой поведения масел, содержащих вязкостные присадки, в двигателе. Более того, при определении изменения вязкости масел при высоких скоростях сдвига в другом приборе могут получаться совершенно иные результаты. Тем не менее, кривые свидетельствуют, что минеральные масла, содержащие вязкостные присадки, не представляют собой ньютоновские жидкости и что под действием высоких скоростей сдвига вязкость этих масел приближается к вязкости базового масла. По-видимому, только этим можно объяснить указанную выше неспособность вязкостных присадок существенно уменьшать расход моторных масел по сравнению с расходом базового минерального масла.

Может показаться, что скорости сдвига порядка 100 000 сек.-1 или более очень высоки, однако в обычном подшипнике двигателя при зазоре 0,025 мм и числе оборотов коленчатого вала 2000 в 1 мин. масляная пленка подвергается действию скорости сдвига примерно равной 200000 сек.-1, а при 2000 об/мин, коленчатого вала и зазоре между поршневыми кольцами и стенками цилиндра двигателя 0,025 мм она подвергается действию скорости сдвига примерно 300 000 сек.-1. Поскольку зазоры в работающем двигателе, по всей вероятности, значительно меньше 0,025 мм, реальная скорость сдвига будет соответственно выше и, возможно, она исчисляется в несколько миллионов обратных секунд. На этом основании можно сделать вывод, что в двигателях имеются очень высокие скорости сдвига, что и является причиной ограниченной эффективности действия присадок, предназначенных для повышения индекса вязкости масел.

Присадки, повышающие индекс вязкости масел, представляют собой сложные полимеры очень высокого молекулярного веса характерной структуры — длинная прямая цепь с короткими боковыми отростками. Таким образом, смесь минерального масла с этими полимерами можно представить в виде макарон, смешанных с горохом, где макароны — молекулы полимера, а горох — молекулы масла. При очень малых скоростях истечения, например таких, какие имеются при выливании смеси из чашки (что можно принять в качестве эквивалента очень малых скоростей сдвига), макароны беспорядочно перемешиваются с горохом и, образовав решетку, задерживают поток гороха. Такая задержка истечению эквивалентна соответствующему повышению вязкости. При очень высоких скоростях истечения, например при принудительной подаче с большой скоростью смеси макарон и гороха по трубе (что соответствует высокой скорости сдвига), макароны будут стремиться принять положение, параллельное направлению потока, и не будут мешать потоку гороха. По-видимому, большая текучесть соответствует некоторому уменьшению вязкости и связана только с изменением скорости движения, поскольку состав смеси и температура не изменялись. Несмотря на то, что приведенная аналогия увела нас в кухонную химию, все же следует отметить, что смесь гороха и макарон представляет собой хорошую модель смеси минерального масла с полимерами и наглядно иллюстрирует причины значительных изменений вязкости загущенных масел при воздействии на них скорости сдвига.

В вискозиметре Сейболта или в стеклянном вискозиметре для определения кинематической вязкости скорость сдвига очень невелика (обычно меньше 100 сек.-1). Поэтому общепринятые лабораторные методы измерения вязкости характеризуют максимально возможные изменения последней в случае применения присадок-полимеров для повышения индекса вязкости. При очень высоких скоростях сдвига, встречающихся в двигателях, по существу происходит обратное — полимеры дают минимальные изменения в базовом масле. Таким образом, общепринятые лабораторные методы определения завышают величину вязкости, в связи с чем высокие индексы вязкости минеральных масел, получаемые в результате добавления к ним этих полимеров, представляют собой лабораторный показатель, возможно имеющий ограниченное значение применительно к двигателям. В связи с этим оценка вязкостных характеристик неньютоновских жидкостей может оказаться очень сложной, так как для этого требуется учитывать три фактора — вязкость, температуру и скорость, сдвига. Если же не принимать во внимание третий фактор (скорость сдвига), то можно очень легко прийти к ошибочным заключениям.

В литературе встречается очень мало данных об изменении вязкости загущенных минеральных масел при различных скоростях сдвига, однако в настоящее время в ряде лабораторий в этом направлении ведутся обширные исследования, так что в недалеком будущем эти вопросы станут более ясными и понятными.

http://www.maslo-dvigatel.ru/vlijanie-vjazkosti-masla-na-skorost-sdviga

Изменено 19 июня 2014 пользователем tabachka

[Shamot 4]

Скорость сдвига - это отношение линейной скорости подвижной поверхности к толщине слоя масла.

 

Все верно, соответственно что есть линейная скорость V=W*R, где W - угловая скорость, R- радиус подшипника (радиус где располагается масляная пленка). Если допустить, что угловая скорость (обороты) к примеру у двигателей САТ и легковушки одинаковые, то радиусы коренной шейки коленвала различаются (во сколько нужно конкретно цифры смотреть) то и линейная скорость (сдвига) будет соответственно выше у двигателя САТ при одних и тех же оборотах. И не забываем о температуре и прочих неучтенных вещах. ИМХО

[Гость Vadim_Mk]

 

Так вот, задаю уже в 10-й раз: какой угловой скорости коленвала соответствуют результаты HTHS, приведенные в таблицах?

Простейший вопрос - и весь клуб в ступоре

Для любителей не читать документы и брать на горло,

D 4683 – 04 An American National Standard Standard Test Method for Measuring Viscosity at High Shear Rate and High Temperature by Tapered Bearing Simulator1

страница 2

6.1.2 The resistive force of the test oil is transferred to the load cell by the turntable on which the motor sits. This turntable has a projecting arm on which is mounted a contact ball. The rotor is spun by the motor at a constant speed of 50 or 60 r/s depending on the frequency of the alternating current.

When the rotor encounters viscous resistance, the reactive force presses the ball against the platen of the load cell to register the resistance given by the viscosity of the oil.

т.е по факту имеем угловая скорость ротора равна частоте электрического тока - 50/60 оборотов в секунду, или 3 000 - 3 600 оборотов в минуту..

Как то так

Изменено 20 июня 2014 пользователем Vadim_Mk

[schelter 8]

«Shear Stability and the Relationship to Heavy Duty Engine Lubricants» переводится как

 

конкретно приведенная фраза переводится так:

 

"...стабильность сдвига и отношение к смазке (читай маслам) двигателей тяжелой техники..."

фраза вырвана из текста, видимо, потому как то немного нескладна...