3 / 12
И.Н. Шиганов, Д.М. Мельников, М.А. Якимова
88
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 1
С увеличением температуры от 0 до 100
С вязкость моторного масла падает
на несколько порядков, т. е. масло становится более жидким. Скорость измене-
ния кинематической вязкости с ростом температуры характеризуется индексом
вязкости.
При рассмотрении системы смазывания на примере ДВС можно выделить
следующие факторы, на которые влияет вязкость масла:
– толщина образуемой масляной пленки в парах трения (надежность раз-
деления трущихся поверхностей при высоких температурах, стойкость к разру-
шению до добавления противоизносных присадок);
– легкость пуска двигателя в холодную погоду;
– мощность двигателя и КПД двигателя;
– количество осадков, образующихся в картерном масле;
– расходы топлива и масла.
Для поддержания указанных параметров на необходимом уровне, особенно
при сложных условиях эксплуатации, важно оперативно контролировать вяз-
кость и индекс вязкости масла. Контроль может осуществляться двумя путями —
лабораторные исследования и экспресс-анализ. Полный цикл лабораторных ис-
следований дает достоверную информацию об образце, однако такая практика
экономически не оправдана. Частичный анализ дает достоверную информацию
только о конкретных выбранных показателях, однако не даст динамику их разви-
тия в процессе эксплуатации. Экспресс-анализаторы параметров масел имеют
чаще всего низкую точность и способны определять только один показатель. Ос-
новным направлением применения экспресс-методов является контроль какого-
либо параметра материала непосредственно во время работы.
Кинематическую вязкость масла измеряют с помощью вискозиметров трех
основных типов: капиллярных, ротационных и прочих приборов, измеряющих
время падения шарика в жидкости, сопротивление вибрации зонда или давле-
ние, оказываемое жидкостью на зонд.
К экспресс-приборам чаще всего относятся ротационные вискозиметры и
некоторые другие [8, 9]. Определение индекса вязкости производят путем изме-
рения кинематической вязкости при 40 и 100
C, а сам индекс определяют затем
из таблиц по ASTM D 2270 или ASTM D 39B. Поскольку индекс вязкости опре-
деляется при 40 и 100 °C, он не связан с низкотемпературной вязкостью, кото-
рую определяют вискозиметром Брукфильда и вискозиметрами высокой скоро-
сти сдвига.
В то же время известен метод лазерного фазового анализа (ЛФА), описан-
ный в работах [10–12], с помощью которого можно исследовать ряд параметров
жидких нефтепродуктов, в том числе масел. Метод является экспрессным и мо-
жет быть реализован в виде доступного прибора. Сущность метода заключается
в следующем. Жидкий образец помещают в кювету, присоединенную к термо-
элементу. Поверхность образца непрерывно сканируется лазерным излучением.
По изменению оптических свойств пробы в процессе изменения её температуры
судят о значении искомого свойства исследуемой среды.