油液分析技術(shù)---粘度

  潤滑油重要的物理性質(zhì)是粘度。 粘度是潤滑油內(nèi)摩擦阻力的程度，亦即內(nèi)摩擦力的量度。粘度決定了油液的承載能力以及油液的流動性，是各種潤滑油分類、分級、質(zhì)量評定與選用及代用的主要指標(biāo)。通常將粘度分為動力粘度、運動粘度、相對粘度三種。

  1、動力粘度：動力粘度是液體在一定切應(yīng)力下流動時，其內(nèi)摩擦力的量度。

  2、相對粘度：采用不同的特點粘度計所測得的條件單位表示的粘度，一般有恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏粘度三種表示方法。

  3、運動粘度：運動粘度即流體的動力粘度與同溫度下該流體密度ρ之比，單位為 (m^2)/s。

  下面我們來具體了解一下運動粘度。

一、運動粘度的表示：

  在溫度t℃時，運動粘度用符號ν表示，在單位制中，運動粘度單位為斯，即每秒平方米（m2/s），實際測定中常用厘斯，（cst）表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s）。運動粘度廣泛用于測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產(chǎn)品。深色石油產(chǎn)品、使用后的潤滑油、原油等的粘度，運動粘度的測定采用逆流法。

二、運動粘度對潤滑油組成的意義

  1、潤滑油由基礎(chǔ)油和添加劑經(jīng)調(diào)和、攪拌后形成了成品油。不同的運動粘度調(diào)和出來的油品就是不同等級的潤滑油。所以，運動粘度對潤滑油的等級分類起了決定性因素。

  2、潤滑油等級主要由質(zhì)量等級和粘度等級決定。如汽機(jī)油而言，API(美國石油協(xié)會) 采用的是機(jī)油品質(zhì)等級的評定標(biāo)準(zhǔn)，將潤滑油分成汽油機(jī)用(S)和柴油機(jī)用(C)兩大類。汽油機(jī)油用代號“S”表示，后面緊跟另一位英文字母(如SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL、SM、SN)，字母排序越后，潤滑油的品質(zhì)越高。柴油機(jī)油用潤滑油--用代號“C”表示，后面緊跟另一位英文字母(如CA、CB、CD、CE、CF、CG、CH、CI、CJ)字母排序越后，潤滑油的品質(zhì)越高。SAE（美國汽車工程師協(xié)會）采用的是粘度等級分類法。將潤滑油分成夏季用的高溫型、冬季用的低溫型和冬夏通用的全天候型。具體含義如下：

  (1)高溫型5個(如SAE20、30、40、50、60)---其標(biāo)明的數(shù)字表示100℃時的粘度，數(shù)字越大粘度越高。

  (2)低溫型6個(如SAE0W、5W、10W、15W、20W、25W)：W是Winter(冬天)的縮寫，表示僅用于冬天，數(shù)字越小粘度越低，低溫流動性越好。

  (3)全天候型(如SAE15W／40)：表示低溫時的粘度等級符合SAE15W的要求、高溫時的粘度等級符SAE40的要求，屬于冬夏通用型。

  3、運動粘度的計算意義。首先用來確定潤滑油的牌號。潤滑油的牌號絕大部分是以某一溫度下運動粘度的平均值或近似值來決定的，同時粘度也是選用潤滑油的主要依據(jù)。其次粘度也是輕質(zhì)燃料油，如噴氣燃料和柴油的質(zhì)量指標(biāo)之一。還有生產(chǎn)上從粘度變化來判斷潤滑油的精致程度。而且粘度對于油料的輸送有重要意義。測定不同溫度下的粘度可以表示潤滑油的粘溫特性。粘溫特性指潤滑油粘度隨溫度變化的特性，常用粘度比、粘度系數(shù)和粘度指數(shù)來表示。

  4、運動粘度高的潤滑油會形成比較厚的油膜，對機(jī)械的摩擦?xí)鸬奖Ｗo(hù)的作用。為了防止發(fā)動機(jī)運動零件間的接觸面磨損，潤滑油必須有足夠的黏度，以便在各種運轉(zhuǎn)溫度下都能在運動零件間形成油膜，從而使得汽車發(fā)動機(jī)順暢運轉(zhuǎn)；但是，過猶不及，潤滑油黏度過大會事倍功半，甚至?xí)斐梢韵聨追矫娴牟涣加绊懀喊l(fā)動機(jī)低溫啟動困難、啟動過程零件磨損加劇、功率損失大、清洗作用差和冷卻作用差等。

三、影響潤滑油粘度的因素：

  1、溫度變化：

  油液的粘溫指數(shù)（VI）是指油的粘度隨溫度變化而發(fā)生變化的規(guī)律。更高的VI值表示油由于溫度波動而粘度幾乎不怎么變化，而低VI表示 油液隨溫度變化會表現(xiàn)出相對大的粘度變化。 在40℃和100℃之間粘度變化不顯著的油比具有更大粘度變化的油有著更高的VI。粘度指數(shù)試驗（ASTMD2270）基于在40℃（1040°F）和 100℃（2120°F）的油的運動粘度，高于95的粘度指數(shù)值被認(rèn)為是高的。具有高VI的油在寬范圍溫度下對關(guān)鍵組分提供更多的保護(hù)。

  2、添加劑：

  添加劑是潤滑油配方的一部分。例如，多級礦物基發(fā)動機(jī)油（除了天然高VI的基礎(chǔ)油）用彈性添加劑配制，所述彈性添加劑在低溫下緊湊并且在高溫下膨脹以降低油液的流動性。

  3、煙炱

  常見于柴油發(fā)動機(jī)，煙炱是一種在油品中形成膠體懸浮的顆粒。潤滑油中的分散劑添加劑是用來防止煙炱顆粒聚集和生長，避免膠體懸浮液形成的添加劑。

  4、水污染

  水污染： 油和自由水不混合，不是化學(xué)反應(yīng)，但在某些情況下，它們將結(jié)合形成乳狀液，看起來像加奶油的咖啡，這實際上會增加油的運動粘度。

  5、熱和氧化、老化副產(chǎn)物

  這些副產(chǎn)物是不溶的，但是被油以穩(wěn)定的懸浮液的形式攜帶。

  運動粘度v描述了物質(zhì)在地球重力影響下的流動行為。現(xiàn)在運動粘度的概念已經(jīng)被人們廣泛地接納：因為重力作為一種無處不在的驅(qū)動力已經(jīng)被人們所熟知，與其相關(guān)的滴落現(xiàn)象和運動粘度概念自然也得到了人們的廣泛理解。

  對于任何潤滑油的選用，必須在加大承載能力的高粘度和易于循環(huán)的低粘度之間的取得正確的平衡。 除了潤滑之外，油液在所有條件下都能流動是至關(guān)重要的。因此，粘度測量是機(jī)械系統(tǒng)中油液重要的測試之一。