Вежливо и не без выгоды эксплуатируем (bmwservice) wrote,
Вежливо и не без выгоды эксплуатируем
bmwservice

Categories:

Вязкость при 40 градусах. Почему? Зачем? Понятное объяснение. (beta, 2.0)

Это первая статья буквально-понятного изложения, по просьбе читателя Блога.

Вопрос (одна из наиболее популярных формулировок): если открыть документацию на масло (не только моторное), то вы обязательно увидите две точки нормирования вязкости: при 100 (ста) градусах Цельсия и при 40 (сорока) градусах Цельсия. Про 100 всем примерно понятно (на самом деле - нет, прим. автора), а вот почему 40 - не может объяснить никто. Что важного/сакрального заключено в этой цифре (<десятки вариантов догадок>)?

Объяснение:

1.Нормирование по этим двум (обоим) точкам в действительности лишено традиционного технического наследия, какой-либо привязки к эволюции двигателестроения, или же каким-то объективным фиксированным температурным режимам в двигателе, или всех других видах смазываемых узлов.

Так, например, в двигателе (прогретом) имеется целый ряд разнообразных (с разными видами проточности/объема) температурных зон: 60-130 С (картер/коленвал), 150-200+ С (ГБЦ), 250-300+ С (область ЦПГ) и еще целый ряд подобных. Почти все эти значения не фиксированы, являются "скользящими" - плавают в рамках некоторого диапазона, в зависимости от фактической нагрузки на двигатель - непосредственного тепловыделения. Кроме того, сами диапазоны могут быть привязаны к конструктиву конкретного двигателя - степени его относительной форсировки (удельного тепловыделения), наличия охлаждающих (маслом) форсунок в ЦПГ и даже компоновочных решений - от размещения навесного, до оформления подкапотного пространства.

Промежуточный вывод: умозрительно корректная предпосылка к разумному объяснению типа "Раз 100 С - "имитация температуры масла в картере", значит 40 - некое приближение к "прогреву", сакральная величина... и давайте теперь искать там..." является ложной, которая может завести (уже завела) вас только в тупик. Выхода из него нет.

Цифра "100" не является ничем существенным, кроме удобного контрольного значения.

До, примерно, середины 90-х - вообще не являлась подобной каким-то температурным нормалям в двигателе - если поршни не охлаждались форсунками, нормальная рабочая температура масла в картере была 60-65 градусов Цельсия. Это нормировалось (указывалось в технических характеристиках) производителями, например - BMW. Упоминалось и многократно проверялось Блогом. То есть, буквально: до середины 90-х, пока охлаждение поршневой не ввели, цифру "100" в масле вообще не к чему было пристегивать. Это вам только сейчас кажется, что она привычна и что-то про масло в двигателе говорит.

Продолжение объяснения:

Появление всесезонных, а если еще конкретнее: масел с синтетическими основами, сопровождалось и внедрением универсального критерия ранжирования степени их "всесезонности"/"синтетичности".

[(СПОЙЛЕР)]Вопрос "зачем <потребителю> вообще знать этот и еще 100500+ ненужных параметров масла выходит за рамки этой статьи - многократно рассматривался в Блоге!

Далее следует исключительно конкретный ответ на вопрос, заданный в заглавии.

Если кому-то(!) требуется нечто большее, чем указанный класс (диапазон) стандартных вязкостей SAE, вынесенных производителем на канистру - под нос потребителю, то они заглядывают в паспорт и видят там нечто подобное:



Ключевой параметр здесь - "индекс вязкости" - степень "синтетичности". Используется теми, кто в заданном классе (SAE 5W30) вязкости ищет самое синтетичное ("легкотекучее") масло.

Примеры категорирования потребностей по степени паранояльности:

1.Все понимающий потребитель (читатель Блога) - выбирает ЛЮБОЕ "правильное" (см. рекомендации в Блоге) всесезонное масло (они сейчас почти все такие).

2.Нормальный потребитель выбирает самое "всеcезонное" из всесезонных масел - в простонародьи "нулевАчка" - 0W30, 0W40 и подобных "зимних" сортов. Этот выбор уже тавтологичен - все современные масла являются всесезонными. Но это не предел!

3.Паранояльный потребитель (которому мало стандартов SAE, которые ему вынесли буквально под нос и еще и нарисовали "шкалы климатической применимости"), еще и откроет PDF, посмотрит на фактические цифры вязкости по шкале Стокса: вязкость при 100 и 40, или же на их комплексное значение - ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ. Не забудет и про температуру застывания (желательно, чтобы она была удовлетворительной для запуска двигателя даже на темной стороне Луны).

В результате, третья категория потребителей (буквально считающих себя умнее инженеров SAE и института API) имеет возможность выбирать самое синтетичное, среди самых синтетичных синтетических масел - самое текучее в классе вязкости. Это позволяет сделать т.н. "индекс вязкости", о котором выше уже упоминалось.

Что это такое?

Объяснений этого примитивного параметра полно в Сети, но я предлагаю прямую аналогию:

ВАСЯ в период экономического спада зарабатывает 40 тысяч рублей в месяц. В период экономического подъема - 80.
ИВАН в период экономического спада зарабатывает 45 тысяч рублей в месяц. В период экономического подъема - 130.



Вот примерно тот же самый механизм зависимости текучести от температуры используют производители, но так как зависимость чуть более сложная, чем линейная, делается это или по номограммам (графически) или логарифмически, с известными эмприческими коэффициентами.

Подробнее очень просто изложено тут и смысла повторяться нет.

И вот теперь переходим к самому главному: зачем точек ДВЕ, и почему они именно "40" и "100".

Так как зависимость (как мы выяснили) все же нелинейная, то введя вот это (ДВА ЗНАЧЕНИЯ):


Вы получаете примерно вот это:


Хотя достаточно было бы и линейного участка (линейный участок характеристики на скриншоте расположен примерно от 30 и выше градусов):

То есть, что-то типа такого, если смотреть крупно:


...и до сих пор нет ответа на вопрос статьи - зачем точек две и почему они 40 и 100...

Ответ: точек ДВЕ, чтобы построить прямую (ну или кривую, если рассматривать категорически бессмысленный низкотемпературный участок).

И эти точки должны быть максимально разнесены друг от друга для обеспечения ТОЧНОСТИ вычисления этого параметра.

Для лабораторного оборудования сразу откидываем точки криостатирования (отрицательные температуры). Ну просто нет НИКАКОГО смысла выстраивать эти зависимости столь сложным способом - ОХЛАЖДАТЬ масло и стабилизировать отрицательную температуру.

Это ДОЛГО, бессмысленно ДОРОГО, а такая штука (прибор обпределения вязкости ГСМ) еще и без того дофига стоит:


Если выражаться корректнее, нам не подходят не отрицательные, нам не подходят вообще все температуры, которые нужно получать вниз от температуры помещения лаборатории.

Условно, там 20-25 градусов С, но так как это оборудование электрифицировано и снабжено ТЭН, нам еще нужен и некоторый запас: гарантированный порог нагрева выбирается с запасом 10-15 градусов. Итого - 40 С.

Верхняя точка выбирается с достаточным расстоянием, чтобы получить приемлемую точность и красивую цифру - 100 С. Выше греть можно, но ДОЛЬШЕ и просто бессмысленно. Погрешность уже достаточная (ИВ обычно округляется до целых значений) чтобы не лезть в область чрезмерно высоких температур, "повышая" тем самым точность.

Ответ на вопрос: выбраны две удобных точки определения тенденции (а для построения тенденции необходимо минимум две точки) исходя из удобства максимально практичного их измерения. Ничего более. На их месте вполне могли быть и 50 и 110, и 45 и 95 и т.д.


FAQ:

1.Почему для вязкости выбраны именно точки 40 и 100 С?
Потому что это максимально простое и эффективное решение поставленной задачи вычисления индекса вязкости в лабораторных условиях. Никакого отношения к практической стороне применения масла в двигателе это не имеет.

2.Зачем вычислять индекс вязкости?
Обычному потребителю не нужно вообще. И знать не нужно вообще. Знание ничего не дает. Никаких преимуществ.

3.Зачем нам вообще знать про ИВ?
См. п.2. Только если вы считаете себя умнее инженеров API/SAE, которые для вас классы вязкости SAE придумали и на канистре крупными буквами написали.

4.Вы что-то скрываете, цифра "40" критически важна для функционирования двигателя.


Цитата кликабельна.

Более того: точку "40 градусов" вообще не включали в советские маслоГОСТы (а это прямая калька с иностранных, обычно), а выносили ее определение в ГОСТ... по определению индекса вязкости.

То есть, эта точка в характеристиках масла вообще не была нужна (и не фигурировала). Точку же в 100 градусов - да, указывали, но только потому, что она необходима была для определения класса вязкости (фактически - наименования масла).

Отсюда железобетонный вывод - к ДВИГАТЕЛЮ эти точки ни малейшего отношения не имеют. Не надо искать там указующие персты ресурса вашего двигателя.

Еще раз: никакого сакрального смысла в самих цифрах. Можно вычислить зависимости текучести масла и при 50, 60 и даже, полагаю, с достаточной точностью для линейных участков, при 70 и 80... Нужны ДВЕ удобные точки. ВСЕ.

Можно потренироваться прямо вот тут.

Еще раз про еще раз: ключевое понятие - ДВЕ ТОЧКИ, удобные для определения второстепенного параметра. Ничего более. Не связано с двигателем. Связано только с маслом. Все иные попытки объяснения будут вращаться (и вращаются) вокруг рассуждений типа "Почему вода кипит при 100 градусах, а прямой угол - всего девяносто". По глупой случайности внесли эти данные в содержание типичного паcпорта масла, а трудолюбивые форумные муравьи себе все голову сломали. Да и не только этим, разумеется. Но обо всем остальном Блог в избытке повествовал уже не раз. Это же - очередная песчинка в фундамент памятника народному горю от ума...

P.S.Лучшее, что можно сделать с рассмотренными выше понятиями - забыть их сразу после прочтения.
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 29 comments

Recent Posts from This Journal