A kenőolaj viszkozitása a hőmérséklet emelkedésével csökken, és aViszkozitási index (VI)egy mutató, amely méri a viszkozitás változás mértékét a hőmérséklet függvényében. Minél magasabb az olaj VI értéke, annál kisebb a viszkozitásváltozás mértéke a hőmérséklet függvényében. Általában az ásványolaj (paraffin alapú) viszkozitási indexe általában 96-120, többfokozatú belső égésű motor (ICE vagy IC motor) kiváló viszkozitású – hőmérsékleti jellemzőkkel rendelkező olaj és más magas viszkozitási indexű ipari kenőanyagok előállításához szükséges. viszkozitási index javító (VII) hozzáadásához vagy szintetikus alapolaj használatához.

Viscosity Index Improvers VII in Lubricant

Viszkozitásszabályozó adalékok elnevezései- Hogyan hívják az emberek ezt a vegyszert

A viszkozitásszabályozó adalékok számos más néven is ismertek, többek között:

Viszkozitásmódosítók (VM)
Viszkozitási index javító szerek (VII)
Viszkozitásjavítók
Sűrítő szerek
Sűrítő adalékok
Viszkozitás stabilizátorok
Viszkozitásfokozók

Ezeket a kifejezéseket gyakran felcserélhetően használják olyan adalékanyagokra, amelyek segítenek szabályozni a kenőanyagok viszkozitását különböző működési körülmények között.

A viszkozitásjavító fő története

Korábban az 1930-as években a High Molecular Compound-ot hidraulikaolajhoz és ágyú-hajtóműolajhoz használták a viszkozitás-hőmérséklet-teljesítmény javítása érdekében.
Poliizobutilén (PIB)Az 1930-as években a Standard Oil Company (ma ExxonMobil) kutatói kifejlesztettek egy eljárást nagy molekulatömegű PIB előállítására, amely jobb VI-javító tulajdonságokkal rendelkezik.
Polimetakrilát (PMA)először az 1950-es években fejlesztették ki szintetikus gumi helyettesítőjeként. Az 1970-es években a kutatók elkezdték vizsgálni a PMA-k VII-es kenőanyagokban való használatát. Azt találták, hogy a PMA-k kiváló nyíróstabilitással, jó alacsony hőmérsékleti teljesítménnyel és oxidációval szembeni ellenállással rendelkeznek.
Etilén-propilén kopolimer (EPC)vagyOlefin kopolimerek (OCP)először az 1960-as években fejlesztették ki a poliizobutilén (PIB) helyettesítésére, amely akkoriban a domináns VII. Az OCP-k alfa-olefinek és más monomerek, például etilén és propilén kopolimerei. Az 1970-es és 1980-as években az OCP-t széles körben alkalmazták motorolajok és más kenőanyagok gyártásában. Különösen népszerűek voltak Észak-Amerikában, ahol az alacsony hőmérsékletű teljesítmény javítására használták őket.
20. század 70-es évek: A Shell Chemical kifejlesztéseSztirol-izoprén polimerek, amelyek jó nyírási stabilitásukról és alacsony hőmérsékleti teljesítményükről ismertek, ezért széles körben alkalmazzák őket autóipari motorolajok viszkozitási indexének javítóiban.

Ezeket a polimer vegyületeket sűrítő adalékoknak vagy viszkozitási index javító szereknek nevezik.

pl. PMA hozzáadása az ásványolajhoz hatékonyan növelheti annak viszkozitását, különösen magas hőmérsékleten. Ezt a vegyületet általában viszkozitásjavítónak nevezik, mivel képes befolyásolni az olaj viszkozitás-hőmérséklet-teljesítményét. Konkrétan növeli az olaj viszkozitási indexét, ezért a viszkozitási index javítójaként is ismert.

A viszkozitásindex-javítók piaci részesedése növekszik a többfokozatú kenőanyagok gyors fejlődése miatt. A többfokozatú motorolajoknak jobb viszkozitási indexre van szükségük ahhoz, hogy széles hőmérséklet-tartományban megőrizzék teljesítményüket. Ennek eredményeként a viszkozitási index javítói nélkülözhetetlenné váltak a kenési iparban. A statisztikák szerint ezek a VII-ek a kenőanyag-adalékok teljes fogyasztásának körülbelül 22,5%-át teszik ki.

Miért olyan fontosak a viszkozitási index javítói? - A viszkozitási index javító szerek (VII) értéke a kenőanyagokban.

Javítsa a kenőanyagok viszkozitás-hőmérséklet szerinti teljesítményét

Az egyik legfontosabb ok, amiért a viszkozitási index javító (VII) Az adalékanyagok nagyra értékelik, hogy javítják a kenőanyagok viszkozitás-hőmérsékleti teljesítményét. VII adalékanyagot tartalmazó kenőanyagok, például motorolajok, hajtóműolajok és hidraulikaolajokjó alacsony hőmérsékleti teljesítmény és magas hőmérsékletű kenés, ami elengedhetetlen a gépek zavartalan működéséhez és védelméhez. Ezenkívül a VII adalékanyagot tartalmazó kenőanyagok ismegfelelnek a többféle viszkozitási fokozat követelményeinek, így sokoldalúak és alkalmasak különböző alkalmazásokhoz és körülményekhez egész évben.

Csökkentse az energiafogyasztást, minimalizálja a kopást és csökkentse a gépek súrlódását

A viszkozitási index javító szerek döntő szerepet játszanak az energiafogyasztás csökkentésében, a kopás minimalizálásában és a gépek súrlódásának csökkentésében. Az egyfokozatú kenőanyagokhoz képest a többfokozatú, viszkozitásindex-javítókkal összeállított kenőanyagok kevesebb kenőanyagot és fűtőolajat fogyasztanak, ami jelentősen csökkenti a mechanikai kopást. A többfokozatú kenőanyagok simább viszkozitás-hőmérséklet-teljesítményűek, kisebb viszkozitás-ingadozásokkal a hőmérséklet-változások függvényében, mint az egyfokozatú kenőanyagok. Ez biztosítja a mozgó alkatrészek megfelelő kenését magas hőmérsékleten, csökkentve a kopást. Alacsony hőmérsékleten a többfokozatú kenőanyagok viszkozitása alacsonyabb, mint az egyfokozatú olajoké, ami megkönnyíti a motor beindítását és energiát takarít meg. Az azonos viszkozitású, egyfokozatú olajokhoz, például a SAE 10W/30-hoz és a SAE 30-hoz képest a többfokozatú olajok akár 2-3%-ot is megtakaríthatnak az üzemanyag-fogyasztáson.

A kenőanyag termékek egyszerűsítése

A viszkozitási index javító szerek kritikus szerepet játszanak a kenőanyag termékek egyszerűsítésében. Az univerzális traktorkenőanyagok például egyszerre szolgálhatnak motorolajként, hajtóműolajként, sebességváltó-folyadékként és fékolajként is, köszönhetően a viszkozitási index javítóinak. Ez leegyszerűsíti a szükséges kenőanyag-termékek leltárát, csökkentve a több kenőanyag tárolásával és kezelésével kapcsolatos költségeket. Ezen túlmenően, az univerzális kenőanyagok használata kevesebb zavart és hibákat eredményezhet a kenőanyag kiválasztásában és alkalmazásában, végső soron hozzájárulva a berendezés teljesítményének és megbízhatóságának javulásához. A kenőanyag-termékek viszkozitási index-javítók használatával történő egyszerűsítésének képessége a kenőanyagipar értékes összetevőjévé tette őket.

Növeli a nagy viszkozitású kenőolajok termelését

A nagy viszkozitású alapolajforrások korlátozott rendelkezésre állása miatt a viszkozitási index javító szerek a kenőolajok alapvető összetevőivé váltak. Az alacsony viszkozitású alapolajokhoz viszkozitási index javító anyagok hozzáadásával a keletkező olaj helyettesítheti a nagy viszkozitású alapolajokat, ami növeli a nagy viszkozitású kenőolajok termelését és ésszerűbbé teszi az erőforrások felhasználását.

A motorolajokban a viszkozitási index javító szerek kulcsfontosságúak a többfokozatú motorolajok létrehozásában, amelyek kevésbé függenek a hőmérséklettől. Valójában az ILSAC GF-5 személygépkocsi-motorolaj-specifikációja szerint a viszkozitási index javítói a motorolajok létfontosságú összetevői. A többfokozatú, viszkozitási indexet javító anyagokkal összeállított motorolajok magas hőmérsékleten és nagy nyírási körülmények között is megtartják viszkozitásukat, ugyanakkor biztosítják a kenőolajok alacsony hőmérsékleten történő szivattyúzását.

Az olyan hajtáslánc-folyadékokban, mint a hajtóműolajok és az automata sebességváltó-folyadékok, a viszkozitási index javító szerek arra szolgálnak, hogy a lehető legszélesebb üzemi hőmérséklet-tartományban minimálisra csökkentsék a viszkozitás változásait, miközben megőrzik a jó nyírási stabilitást. A leggyakrabban használt viszkozitási index javítója a többfokozatú motorolajok, amelyek az összes kenőolaj körülbelül 60%-át teszik ki. A motorolajokban használt viszkozitási index javító anyag mennyisége elérheti a 15%-ot (tömeghányad). A különböző típusú adalékanyagok közül a viszkozitási index javító szerek kerülnek felhasználásra a legnagyobb mennyiségben, ezek az összes adalékanyag-eladás mintegy 23%-át teszik ki.

Jelenleg az energiatakarékos, jobb üzemanyag-fogyasztású kenőolajok többfokozatú motorolajok, amelyeket alacsony viszkozitású alapolajokból kombinálnak súrlódásmódosítókkal, viszkozitásindex-javítókkal és dermedéspont-csökkentőkkel. A viszkozitási index javítói csökkenthetik a súrlódási veszteséget a vegyes és hidrodinamikus kenési zónákban, míg a súrlódásmódosítók csökkenthetik a súrlódási veszteséget a határ- és kevert kenési zónákban. Megfelelő összetétellel a viszkozitási index javító szerek és a súrlódásmódosítók együttesen csökkenthetik a súrlódást és javíthatják a kenőolajok energiahatékonyságát.

A viszkozitási index javító teljesítménye

1. Nyírási stabilitás

A nyírási stabilitás a polimer azon képessége, hogy ellenáll a nyírófeszültségnek, ami a viszkozitási index javító szerek döntő teljesítménye. 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. További információért kattintsonA nyírási stabilitás és a viszkozitási index javítója a kenőanyagban.

2. Sűrítő képesség

A sűrítési képesség a viszkozitási index javítójának nagyon fontos teljesítménye. Minél nagyobb a viszkozitási index javító sűrítő képessége, annál kisebb az adagolás, és annál alacsonyabb a többfokozatú kenőanyag költsége.
A polimer sűrítő képessége elsősorban a viszkozitási index javító relatív molekulatömegétől, a molekulán lévő főlánc szénatomszámától (-[-CH2-]-), valamint az alapolajban lévő formától függ. .
A kereskedelemben kapható viszkozitási index javító szerek sűrítőképességének sorrendje a következő:

HSD ≈ OCP > PIB > PMA

3. Termikus/oxidatív stabilitás

A termikus/oxidatív stabilitás a VII-ek másik fontos értékelési mutatója. A viszkozitási index javító szerek a tényleges használat során magas hőmérsékletű oxidációnak és termooxidatív bomlásnak vannak kitéve, és a lebomlás egy sor olyan problémához vezet, mint a viszkozitás csökkenése, a savérték növekedése és a gyűrűs horony szénlerakódásának növekedése. A nagy molekulatömegű polimerek általában nem mennek át nyilvánvaló termooxidatív bomláson 60 fok alatt, és 100-200 fokon kezdenek hőoxidatív bomlásnak indulni. A polimer termooxidatív stabilitása a VII.

A kereskedelemben kapható VII oxidációs stabilitási sorrendje a következő:

PMA > PIB > OCP ≈ HSD

4. Alacsony hőmérsékletű teljesítmény

A motorolajok alacsony hőmérsékletű viszkozitása döntő reológiai jellemző. Ahhoz, hogy a jármű hideg időben elindulhasson, a csapágyakban lévő motorolajok viszkozitásának kritikus érték alatt kell lennie. Ezt az értéket alacsony hőmérsékletű motorindítási képességgel kapcsolatos kísérletek határozzák meg, és a SAE J300-ban határozzák meg az összes "W" fokozatra.

A viszkozitási index javítójajelentős hatással van a többfokozatú motorolajok alacsony hőmérsékletű teljesítményére, és két kritikus érték is jelzi a többfokozatú motorolajok alacsony hőmérsékletű teljesítményindexe:alacsony hőmérsékletű indítás és alacsony hőmérsékletű szivattyúzhatóság.

Alacsony hőmérsékletű indítási képesség

Az alacsony hőmérsékleten való indíthatóságot számos tényező befolyásolja, az egyik legfontosabb mutató az alacsony hőmérsékleti viszkozitás, minél kisebb az alacsony hőmérsékletű viszkozitás, annál könnyebb az indítás.
Általában,Hidegindítási szimulátor (CCS)A többfokozatú olaj látszólagos viszkozitásának mérésére szolgál alacsony hőmérsékleten. A hidegindítási szimulátor egy olyan reométer, amelyet nagy nyírási sebességgel működtetnek rögzített környezeti hőmérsékleten, és szimulálják a kenőolaj áramlását a motor csapágyaiba indításkor. A motor beindítása után az olajnak is szabadon kell folynia az olajszivattyúba, és el kell jutnia a motor különböző olajvezetékeihez.
A különböző VII-ek alacsony hőmérsékletű tulajdonságai meglehetősen eltérőek, és a PMA alacsonyabb viszkozitást mutat a nyírási sebességek széles tartományában, így a PMA a legjobb CCS teljesítményt nyújt. A PIB molekulalánca viszonylag merev, mivel sok metil-oldalláncot tartalmaz, és viszkozitása alacsony hőmérsékleten gyorsan növekszik, így a PIB alacsony hőmérsékleti teljesítménye a legrosszabb.

A motorolaj alacsony hőmérsékletű szivattyúzhatósága

Amikor a motort alacsony hőmérsékleten indítják, a kenőolaj-rendszer olajnyomását rövid időn belül normalizálni kell, hogy a motor minden alkatrésze időben megkenésre kerüljön, ellenkező esetben kopást és elhasználódást okoz. A motorolaj azon képességét, hogy a motor különböző részeihez szivattyúzzák, szivattyúzási kapacitásnak nevezzük.

A motorolaj szivattyúzhatósága a szivattyúzási körülmények között fennálló látszólagos viszkozitástól függ. A tesztek kimutatták, hogy a többfokozatú olaj alacsony hőmérsékletű szivattyúzási viszkozitása nem haladja meg a 3Pa·s-t, ami biztosítja a szivattyúzási olajellátást, és ezt a viszkozitást kritikus szivattyúzási viszkozitásnak nevezik. Azt a hőmérsékletet, amelyen elérjük a kritikus szivattyúzási viszkozitást, kritikus szivattyúzási hőmérsékletnek nevezzük, amelyet Mini-Rotary Viscometer (MRV) mérünk. Az MRV egy alacsony nyírási sebességű reométer, amelyet a jármű többfokozatú motorolajának szivattyúzhatóságának szimulálására használnak két napos alapjáraton hideg időben.

A SAE J300 az MRV viszkozitás felső határértékeit is meghatározza minden "W" fokozatú motorolajra. Az MRV a viszkozitás áramlási határát és a légellenállás határát egyaránt képes mérni. Az MRV által előre jelzett átlagos szivattyúzási hőmérséklet (BPT) jó korrelációt mutat a motor átlagos szivattyúzási határhőmérsékletével.

A Brookefield-viszkozitás meghatározhatja a viszkozitási áramlási határt, és az alábbi táblázat felsorolja a különböző típusú viszkozitási index-javítók hatását az alacsony hőmérsékletű szivattyúzási teljesítményre.

5. Magas hőmérséklet, nagy nyírási sebesség (HTHS)

A High-Temperature High Shear (HTHS) a motorolaj viszkozitási stabilitásának mutatója magas hőmérsékleten és nagy nyíróerő mellett, ami azt tükrözi, hogy a motorolaj képes fenntartani a kenést magas hőmérsékleten és nagy nyírási körülmények között.A HTHS-t egyszerűen az olajfilm erősségeként értjük.

A viszkozitás döntő jelentőségű a kenés szempontjából. A többfokozatú motorolaj magas hőmérsékleti viszkozitását alacsony nyírási sebességű kapilláris viszkoziméterrel tesztelik, hogy megmérjék a kinematikai viszkozitást 100 fokban. A többfokozatú olajrendszer nem newtoni folyadékainál az alacsony nyíróerejű kapilláris által mért viszkozitás nem tükrözi a motor viszkozitását magas hőmérséklet (150 fok) és nagy nyírási sebesség (106 s) munkakörülmények között.^-1).

A kutatás azt mutatja, hogy a látszólagos viszkozitás 150 fokos hőmérsékleten és 10 nyírási sebességen mérve⁶s^-1jó korrelációt mutat a motorcsapágy kopásával. Amikor a SAE J300-at 1995-ben felülvizsgálták, és minden viszkozitási fokozathoz hozzáadták a minimális magas hőmérsékletű és nagy nyírási (nagy hőmérséklet, nagy nyírási sebesség, HTHS) viszkozitást. A magas hőmérsékletet és a nagy nyírási viszkozitást nagyon nagy nyírási sebesség mellett mérik (10⁶ s^-1) és hőmérséklet (150 fok), ami hasonló a forgattyúház-csapágyak állandósult állapotban működő áramlási környezetéhez.

Általában egy jó minőségű viszkozitási index javítónak nem csak erősnek kell lenniesűrítő képességekésjó nyírási stabilitáshanem jót is igényelteljesítmény alacsony hőmérsékletenésmagas termikus oxidációs stabilitás.

A viszkozitási index javító szerek kémiai szerkezete szorosan összefügg a teljesítményükkel. A szénhidrogén alapú nagy polimerek, mint például az OCP, kiváló viszkozitásnövelő hatással bírnak, de a viszkozitási index (VI) javítására való képességük nem olyan jó.

Másrészt a poláris csoportokat tartalmazó polimerek, mint például a PMA, nem olyan hatékonyak, mint az OCP a kenőanyag sűrítésében, de kiváló VI javító képességgel rendelkeznek, és csökkenthetik a dermedéspontot is.

Tipikus viszkozitási index javító szerek

Tipikus viszkozitási index javító szerek	Rövidítés
Etilén-propilén kopolimer, olefin kopolimer (etilén és propilén)	OCP
Polimetakrilát	PMA
Hidrosztirol-vinil-dién kopolimer	HSD
Poliizobutilén	PIB

Számos általánosan használt viszkozitási index-javító tulajdonságainak összehasonlítása (VII)

Teljesítmény VII	Vastag képesség	VI Fejlesztés	Nyírási stabilitás	A dermedéspont csökkentése	Alacsony hőmérsékleti viszkozitás		Magas hőmérsékletű nyírási viszkozitás	Oxidációs stabilitás
Teljesítmény VII	Vastag képesség	VI Fejlesztés	Nyírási stabilitás	A dermedéspont csökkentése	CCS	Brookfield	Magas hőmérsékletű nyírási viszkozitás	Oxidációs stabilitás
PMA	Jó	Nagyon jó	nem jó – Nagyon jó	Nagyon jó	Nagyon jó	Nagyon jó	Jó	Jó
OCP	Nagyon jó	Jó	nem jó - Jó	Rossz	Jó	Rossz	Jó	Jó
HSD	Nagyon jó	Jó	Nagyon jó	Rossz	Jó	Rossz	Jó	Jó
OCP és PMA keveréke	Jó	Jó	Jó	Jó	Nagyon jó	Jó	Jó	Jó

Egy pár:A motorolajok mosószer-adalékai: áttekintés

Következő:A nyírási stabilitás és a viszkozitási index javítója a kenőanyagban.