A nyírási stabilitás és a viszkozitási index javítója a kenőanyagban.

Nyírási stabilitása polimer azon képessége, hogy ellenáll a nyírófeszültségnek, ami döntő teljesítményeViszkozitási index javító. Ha egy viszkozitási index javító szernek gyenge a nyírási stabilitása, a polimer fő lánca elszakad a nyírófeszültség hatására, ami a viszkozitás csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeként a kevert kenőolaj nem tudja megőrizni eredeti viszkozitási fokozatát, ami fokozott kopást és üzemanyag-fogyasztást okoz.

A nyírási stabilitás a polimerizáció fokával (relatív molekulatömeg), a diszperzió fokával (relatív molekulatömeg-eloszlás) és a viszkozitási index javítóinak oldatában lévő polimer hidrodinamikájával függ össze.

Minél hosszabb a polimer lánc (annál nagyobb a relatív molekulatömeg) és minél nagyobb a diszperzió, annál könnyebben eltörik, ami rosszabb nyírási stabilitást eredményez.

Ezzel szemben minél kisebb a polimer relatív molekulatömege, annál jobb a nyírási stabilitás, de a kezelési sebesség nagyobb lesz, ami káros a tisztaságra. Ezért csak a szükséges nyírási stabilitást kell elérni, nem pedig vakon a lehető legkisebb nyírási stabilitást követni.

 

Hogyan fejezzük ki a nyírási stabilitást?

 

Az ásványi alapolaj egy newtoni folyadék, amelynek viszkozitásának semmi köze a nyírási sebességhez. A viszkozitási index javítóval kiegészített kenőolaj (többfokozatú olaj) megváltoztatja az alapolaj folyási tulajdonságait, és nem newtoni folyadékká válik. A viszkozitás a nyírási sebesség növekedésével vagy csökkenésével változik.

A nyírófeszültség hatására a többfokozatú olaj viszkozitása csökken, amit a viszkozitáscsökkenés mértéke vagy a viszkozitásveszteség mértéke fejez ki (Nyírási stabilitási index, SSI).

Ha a polimert nagy nyírási sebességnek teszik ki, átmeneti viszkozitásveszteség lép fel. Ebben az időben a nyírási sebesség általában 10 körül van⁴s^-1, és molekulái axiális irányban fognak folyni és rendezettek lesznek. A polimer alakja gömbvonaltól változik Az agglomerátumok megnyúlt szerkezetekké alakulnak át, amelyek kisebb hidrodinamikai térfogatot foglalnak el, ami a viszkozitás csökkenését eredményezi. Ez a viszkozitásveszteség visszafordítható, és visszanyerhető, ha a nyírófeszültség megszűnik, tehát ez a viszkozitásveszteség átmeneti, kifejezveIdeiglenes nyírási stabilitási index (TSSI).

A nyírási sebesség további növelésével egyre több molekula deformálódik, ami nagyobb viszkozitásveszteséget eredményez, amíg el nem éri a deformáció maximális mértékét. Amikor a nyírási sebesség eléri a 10-et⁶s^-1, az átmeneti viszkozitásveszteség mellett a polimer láncszakadás okozta visszafordíthatatlan viszkozitásveszteség is jelentkezik, amit állandó viszkozitásveszteségnek nevezünk. Az állandó nyírási stabilitási index (Állandó nyírási stabilitási index, PSSI) képviseli. A polimer láncszakadása általában a lánc közepén történik, ahol a szén-szén kötés felhasad, és két kisebb molekula keletkezik.

Minél nagyobb a polimer molekulatömege, annál könnyebben deformálódik és mechanikailag lebomlik. Ha azonban a polimer relatív molekulatömege elég kicsi, még állandó viszkozitásveszteség sem következik be, és általában nem könnyű további degradációt előidézni, így a lebomlási folyamat önkorlátozó.

A motor egyes részeinek nyírási sebessége eltérő, és az ideiglenes viszkozitásveszteség is eltérő. A fogaskerék, a csapágy, a dugattyú és a hengerfal a legnagyobb, és az átmeneti viszkozitásveszteség is nagy, így ezekben az alkatrészekben könnyen előfordulhat kopás, kopás.

 

Nyírási sebesség benzinmotorolajban

Nyírósebesség		Motor alkatrészek	Befolyás
A	103/s~104/s	Hátsó dugattyúgyűrű, szelepszár, szivattyú bemenet	Üzemanyag-fogyasztás, alacsony hőmérsékletű folyékonyság
B	105/s~106/s	Csapágyak, dugattyúk, hengerfalak	Csapágykopás, kopás, melegindítás
C	106/s-1~108/s	Fogaskerekek, bütykök, szelepek	viselet

 

A viszkozitásveszteséget a nyírás előtti és utáni kinematikai viszkozitással (KV) mérjük. A tartós nyírási stabilitást gyakrabban a Permanent Shear Stability Index (PSSI) vagy egyszerűen az SSI határozza meg, az ASTM D6022 szerint a következők szerint:

 

PSSI=SSI=（V₀-V_S）/(V₀-V_b)*100

 

V_o= nyíratlan olaj viszkozitása

V_s= nyírt olaj viszkozitása

V_b= az alapfolyadék viszkozitása (polimer nélkül)

 

Három általánosan használt módszer létezik a nyírási stabilitás mérésére.

 

● Dízel fúvókás módszer

● Ultrahangos módszer

● L-38 módszer (a nyírás mértékét az L-38 motor 10 órás működése után mérjük)

 

A három módszer keménysége nagyon eltérő. A belső égésű motorolajok specifikációi az Egyesült Államokban, Európában és Kínában az L{0}} módszert, a dízelfúvókás módszert, illetve az ultrahangos módszert használják. Mindhárom módszer megköveteli, hogy a nyírás utáni viszkozitás továbbra is az erre az olajminőségre meghatározott viszkozitási tartományon belül maradjon.

 

Az SSI összehasonlításaetilén-propilén kopolimer (OCP) VIIkülönböző vizsgálati módszerek mellett.

 

TÉTEL	SSI százalék
	Dízel befecskendező	Sonic Shear	L-38 Motorteszt
Az etilén-propilén kopolimereket általában az Egyesült Államokban és Kínában használják	48.5	38	20~22
Általánosan használt etilén-propilén kopolimerek, amelyek megfelelnek az európai előírásoknak	28.3	21.7	12

 

A fenti táblázat azt mutatja, hogy az Egyesült Államokban és Kínában általánosan használt etilén-propilén kopolimerek SSI-értéke körülbelül 50 százalék a Diesel Injector, körülbelül 40 százalék a Sonic Shear és körülbelül 20 százalék az L-38 Engine. Teszt.

Az európai előírásoknak megfelelően általánosan használt etilén-propilén kopolimerek SSI-értéke körülbelül 30 százalék a Diesel Injector módszerrel, körülbelül 22 százalék a Sonic Shear és körülbelül 12 százalék az L-38 Engine Test szerint.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy az SSI-érték a nyírási stabilitás mérésére használt nyíróeszköztől függ.

 

A különböző kenőolajok nyírási stabilitásának követelményei:

 

Benzin motorolaj<  Diesel Engine Oil  <   Automatic Transmission Fluid (ATF)  <   Hydraulic Oil  <   Gear Oil.

 

A különféle kenőolaj-termékek megfelelő nyírási stabilitási vizsgálati módszerekkel rendelkeznek, hogy megfeleljenek a követelményeknek.Vizsgálati módszerekvannak:

Forgattyúház-kenőanyag: Sonic Shear módszer (5 perc és 10 perc egyaránt), 3200 km (2000 mérföld) Road Shear teszt, L-38 módszer, Diesel Injector módszer, Peugeot 204 teszt.

Automata sebességváltó-folyadék és hidraulikaolaj: Dexron ATF, HETC T-13, 10,000 ciklus, Chrysler szervokormány-szivattyú teszt, 4 óra × 93,3 fok (a tesztkörülmények között szerepel 4137 kPa × 1700 r /perc és 2758 kPa × 1800 r) /perc).

Hajtóműolaj: ALI Variable Seveity Scoring Test-Shear Stabil Determination (AL I Variable Seveity Scoring Test-Shear Stability Determination Test) 93,3 fok × 120h.

 

Különféle nyírási vizsgálati módszerekkel meghatározott SSI

Kenőanyag típusok	Karteres olaj			ATF	Hidraulika olaj	Hajtóműolaj
Teszt módszer	Sonic Shear①	L-38,10h	Dízel befecskendező②	Dexron ATF③10000 ciklus	Szivattyú teszt④	ALIVSST⑤
Akriloid 702⑥	30	20	45	49	52	89
Akriloid 955⑦	23	12	36	43	45	--
Akriloid 1017⑧	0	0	0.5	0	1	15~20

 

① ASTM D-2603, min. 5 perc.

② DIN-51382: Dízel-befecskendező: 10W-30/10W-40.

③ Dexron ATF, HETC T-13, 10000 ciklus.

④ Chrysler szervokormány-szivattyú teszt, 4 óra × 93. 3 fok, terhelés 2758kPa, 1800r/perc.

⑤ ALI változó súlyosságú pontozású teszt nyírási stabilitás meghatározása, 93,3 fok × 120 óra.

⑥ Acryloid 702: PMA dermedéspontcsökkentő hatással, Alkalmas benzines motorolajokhoz.

⑦ Acryloid 955: MA dermedéspont-csökkentő és diszpergáló hatással, alkalmas benzin- és dízelmotorolajokhoz

⑧ Acryloid 1017: PMA, alkalmas automata sebességváltó-folyadékhoz, hidraulikaolajhoz és többfokozatú hajtóműolajhoz.

 

KRL nyírási stabilitási vizsgálati módszerA kenőanyagiparban pontos nyírási vizsgálati módszerként ismerték el a kenőolaj viszkozitásveszteségének előrejelzésére a tényleges üzemi körülmények között, és fontos értékelési eszközzé vált a modern kenőolajtermékek fejlesztésében.