Po definiciji to je unutrašnje trenje ili otpor kretanju djelića fluida pod dejstvom neke sile.
Definiše se kod jakog smicanja i velikog gradijenta brzine u fluidu. Izvedene jedinice su: Paskal sekunda, Pa·s, i milipaskal sekunda, mPa·s, ranije se koristila jedinica centi Poaz: cP = 1 mPa·s. Mjeri se po ASTM D 2983.
Predstavlja odnos dinamičke viskoznosti i gustine na datoj temperaturi: m2/s i mm2/s. Ranije se koristila jedinica centi Stoks: 1 cSt = 1 mm2/s. Kinematska viskoznost se određuje po ekvivalentnim metodama: ISO 3104; ASTM D 445; DIN 51562; JUS B.H8.022.
Opisuje ponašanje fluida na niskim temperaturama, a određuje se na uređaju koji simulira startovanje u hladnim uslovima (CCS -Cold Cranking Simulator: simulator pokretanja ohlađenih dijelova). Opis uređaja je u standardnim metodama: DIN 51377 i ASTM D 2602.
Do povećanja vrijednosti viskoznosti ulja može doći zbog:
— povećane količine čađi u ulju
— oksidacije i polimerizacije pojedinih ugljikovodonika prisutnih u ulju.
Do smanjenja vrijednosti viskoznosti može doći zbog razrjeđenja gorivom i degradacije impruvera.
Promjena viskoznosti (mazivih ulja i svih drugih fluida) na promjenu temperature je u tehnici vrlo važna i ocjenjuje se indeksom viskoznosti. Kada fluid ima visoke vrijednosti indeksa viskoznosti (preko 100) onda je takav fluid manje podložan promjenama viskoznosti sa promjenom temperature. Kao primjer možemo uzeti hidrauličke pumpe, kompresore i druge strujne mašine: ako fluid mijenja viskoznost sa promjenom temperature, onda na niskim temperaturama velika viskoznost može dovesti do havarije pumpi, amortizera i drugih vitalnih sklopova. (Multigradni fluidi indeksa viskoznosti preko 130 mogu se koristiti tokom cijele godine. Ostali moraju biti obilježeni kao jednosezonski). Ovo svojstvo opisano je standardima metodama: ISO 2909; ASTM D 2270; JUS B.H8.024.
Promjena indeksa viskoznosti kod uzorka motornog ulja javlja se kao posljedica promjena viskoznosti na 40 OC i 100 OC. Do pada dolazi usled degradacije impruvera indeksa viskoznosti. Ukoliko je prilikom proizvodnje motornog ulja upotrijebljen kvalitetan impruver kod koga prilikom rada ne dolazi do degradacije i ulje će dugo zadržati početne vrijednosti viskoznosti i indeksa viskoznosti. Ukoliko se radi o ispitivanju nepoznatog uzorka ulja ova karakteristika nam može reći da li se radi o multigradnom ili monogradnom ulju.
Zapreminska masa (po ISO) ili gustina homogene materije predstavlja odnos mase i zapremine na određenoj temperaturi. Za naftu se u EU uzima 15 OC, a u anglosaksonskoj literaturi 60 OF (14.56 OC). Gustina nafte i derivata se određuje standardnim metodama: ISO 3675; ASTM 1298; DIN 51757; JUS B.H8.015.
Predstavlja odnos prema gustini neke standardne supstance (vrlo često je to gustina destilisane vode na +4 OC, pa se ona uzme za jedinicu).
U naftnoj privredi SAD se koriste API stepeni koji se dobiju kao relativna vrijednost gustine izmjerene na 60 OF, a prema ovom obrasca: API = (141,5 / gustina na 60 OF ) – 131,5. API stepeni se određuju metodom ASTM D 287.
To je temperatura (u OC) do koje treba zagrijati fluid da bi se upalio otvorenim plamenom. Važna je kao mjera isparljivosti i opasnosti od požara. Za maziva ulja se određuje standardnim metodama: ISO 2592; ASTM D 92; IP 36; DIN 51376.
Provjera tačke paljenja nam pokazuje da li je u ulju prisutno gorivo. Prisustvo goriva dovodi do pada tačke paljenja, a uzrok može biti istrošenost klipno-cilindarskog sklopa, kao i nepravilno podešen sistem za ubrizgavanje goriva.
Predstavlja temperaturu (OC) pri kojoj se u ohlađenom fluidu (mazivu) jave prvi kristali parafina. Do tada bistro ulje, počinje da se muti. Određuje se po metodi ISO 3016 i DIN 51597; JUS B.H8.034.
Predstavlja onu temperaturu (OC) na kojoj se pri hlađenju fluida pod određenim uslovima ispitivanja može još uvek uočiti tečenje. Temperatura na kojoj se, u datom kratkom vremenskom intervalu, više ne uočava tečenje je tačka stinjavanja. Kod parafinskih ulja tečenje sprečavaju kristali parafina. Tačke tečenja i stinjavanja se određuju metodama: ISO 3016; ASTM D 97; DIN 51597; JUS B.H8.034.
Predstavlja količinu fluida koja ispari u propisanom vremenu i na propisanoj temperaturi. Određuje se po metodama: ASTM D 943; DIN 51581 (Noack Test).
Predstavlja mjeru kiselosti fluida. Određuje se istim metodama kao neutralizacioni broj u mgKOH/g uzorka. Titracija se ne završava pri istoj pH vrijednosti pa je za isti uzorak ova vrijednost obično manja.
Ukupan kiselinski broj TAN (Total acid number) je veličina koja nam pokazuje da li je u ulju usljed oksidacije došlo do stvaranja kiselih produkata sagorijevanja. Ovaj broj se tokom rada povećava, a najveća dozvoljena vrijednost je 5 ili kada se približi vrijednosti TBN-a.
Predstavlja mjeru alkalnosti nastale od svih materija u fluidu koje pokazuju bazne reakcije. Izražava se u mgKOH/g uzorka. Određuje se metodama: ISO 3771; ASTM D 2896 i 664; IP 276 i 177; DIN EN 55.
TBN (Total Base Number) obezbjeđuje zaštitu motora od uticaja različitih korozivnih produkata sagorijevanja kao i produkata oksidacije i nitratacije. Za ocjenu stepena istrošenosti ulja vrijednost TBN-a ne smije pasti ispod 50% vrijednosti svježeg ulja. Ukoliko nemamo nov uzorak i ne znamo početnu vrijednost ovaj broj se poredi s TAN-om i ukoliko su im vrijednosti približne ulje se mora zamijeniti. Nagli pad ovog broja može da bude posledica korištenja goriva lošeg kvaliteta (sa velikim procentom sumpora).
Predstavlja mjeru sadržaja jedinjenja metala i drugih neorganskih komponenata u ulju. Uzorak se sagorijeva po standardnom postupku i mjeri sadržaj pepela po metodama: ISO 3987; ASTM D 874; DIN 51768 i 51450. Ako se vrši samo sagorijevanje onda je to oksidni pepeo. Kada se on tretira sumpornom kiselinom dobije se sulfatni pepeo. Sulfatni pepeo obično daje predstavu o sadržaju aditiva (na bazi metala Ca, Mg, Zn, Ba i dr.) u fluidu. Metode: oksidi DIN EN 7; sulfati DIN 51575; gvožđe DIN 51397; Ba, Ca, Zn po metodi DIN 51391; mangan DIN 51431; hlor DIN 51577; fosfor ASTM D 1091; olovo ASTM D 810; Sn, Si, Al po ASTM D 811.
Sadržaj vodu u fluidima se mjeri po metodam DIN 51777 u ppm (dijelova na milion) ili mg/kg. Do pojave vode u ulju može doći usljed:
— kondenzacije u toku rada motora (često vožnja u gradskim uslovima, kratke relacije na kojim motor ne postigne radnu temperaturu),
— curenje iz sistema za hlađenje zbog oštećenih zaptivki, pukotine u bloku motora ili zbog nedovoljno pritegnute glave motora.
Prema podacima dostupnim u literaturi dozvoljena količina vode u ulju je do 0,2 %.
Ovom analizom se određuje prisustvo metala u ulju. Čestice metala u ulju su jako abrazivne i njihovo prisustvo povećava habanje, a dovodi i do ubrzanja procesa oksidacije ulja. U toku laboratorijskog ispitivanja vrši se određivanje količine Fe (željeza), Cr (hroma), Cu (bakra), Al (aluminijuma), Pb (olova), Sn (kalaja). Metali koji ukazuju na potrošenost aditiva su: Zn (cink), Ca (kalcijum), Ba (barijum), Mg (magnezijum). Ukoliko se u ulju pojavi veća količina Na (natrijum), K (kalijum) ili B (bor) možemo sumnjati na prodor rashladne tečnosti, jer se ovi elementi nalaze u rashladnoj tečnosti. Povećan sadržaj Si (silicijum) ili Ca (kalcijum), koji potiču iz vazduha (prašina) ukazuje na neispravnost filtera za vazduh.
Organski spojevi, koji su sastavni dio maziva, pri povišenim temperaturama i pritiscima, a uz prisustvo kiseonika iz vazduha oksidiraju pri čemu nastaju spojevi kao što su: ketoni, aldehidi, esteri i kiseline. Nastale organske kiseline se neutrališu aditivima koji su sastavni dio motornog ulja, pri čemu se ti aditivi troše. Stvaranje kiselih produkata doprinosi zgušnjavanju ulja (povećanje viskoziteta) kao i koroziji metalnih dijelova. Utvrđivanje stepena oksidacije vrši se primjenom FT-IR spektrofotometrije.
Kada se organski spojevi izlažu dejstvu povišenih temperatura i pritisaka u prisustvu azota i kisika, kao što je to slučaj kod motora, dolazi do stvaranja azotnih oksida kao što su: NO, NO2 i N2O4. S kondenzovanom vodom stvaraju azotnu kiselinu ili se vežu za druge organske spojeve koji doprinose zgušnjavanju i stvaranju lakova na metalnim površinama. Visok nivo nitratacije može ukazivati na nepravilno podešen odnos gorivo / vazduh.
Produkti nastali oksidacijom sumpora prisutnog u gorivu pri čemu se stvaraju sumporni oksidi SO2 i SO3 koji u reakciji s vodom stvaraju sumpornu kiselinu. Ovi produkti doprinose stvaranju taloga i lakova, a izazivaju i koroziju metalnih dijelova.
Povećana količina čađi u ulju može biti posljedica lošeg sagorijevanja goriva. Kod EGR (Exhaust Gas Recirculation) motora jedan dio gasova s izduvne grane se vraća u motor čime se u proces sagorijevanja uvodi određena količina čađi i smanje temperatura sagorijevanja u motoru, što doprinosi nastajanju čađi. Zato je kod analize ulja iz ovih motora pojava većih količina čađi donekle i očekivana. Kod svih drugih motora ona ukazuje na probleme u radu (nepotpuno sagorijevanje).
Američki naftni institut je najveće američko udruženje proizvođača nafte i prirodnog plina. Predstavlja oko 625 korporacija uključenih u proizvodnju, preradu , distribuciju i ostale djelatnosti vezane za naftnu industriju.
Predstavlja udruženje evropskih proizvođača vozila, koje je 1991. godine naslijedilo prijašnji CCMC (Comite des Constructeurs d`Automobiles du Marche Commun) i preuzelo CCMC specifikacije. Prve ACEA specifikacije za motorna ulja izdate su krajem 1995. God pod oznakom ACEA European Oil Sequences 1996.
| Вязкость (Viscosity) | По определению, это внутреннее трение или сопротивление движению частиц жидкости под действием некоторой силы. |
| Динамическая вязкость (Dynamic Absolute Viscosity) | Определяется напряжением сдвига и большим градиентом скорости в жидкости. Производные единицы: Паскаль-секунда (Па·с) и миллипаскаль-секунда (мПа·с), ранее применялась единица сантипуаз: cП = 1 мПа·с. Измерения в соответствии с ASTM D 2983. |
| Кинематическая вязкость (Kinematic Viscosity) | Представляет собой отношение динамической вязкости и плотности при данной температуре: м2/с и мм2/с. Ранее применялась единица сантиСтокс: 1 cSt = 1 мм2/с. Кинематическая вязкость определяется эквивалентными методами: ISO 3104; ASTM D 445; DIN 51562; JUS B.H8.022. |
| Кажущаяся вязкость (Apparent Viscosity) | Описывает поведение жидкости при низких температурах и определяется на устройстве, которое имитирует старт в холодных условиях (CCS — Cold Cranking Simulator: имитатор холодного пуска). Описание устройства соответствует стандартным методам: DIN 51377 и ASTM D 2602.
|
| Индекс вязкости (Viscosity Index) | Изменение вязкости (смазочных масел и всех других жидкостей) в связи с изменением температуры очень важно в технике и оценивается по индексу вязкости. Когда жидкость имеет высокие значения индекса вязкости (более 100), такая жидкость менее восприимчива к изменениям вязкости при изменении температуры. В качестве примера можно взять гидравлические насосы, компрессоры и другие электрические машины: если жидкость изменяет вязкость с изменением температуры, то при низких температурах высокая вязкость может привести к повреждению насосов, амортизаторов и других жизненно важных схем. (Всесезонные жидкости с индексом вязкости свыше 130 могут использоваться круглый год. Другие должны быть помечены как односезонные). Это свойство описывается стандартами по методам: ISO 2909; ASTM D 2270; JUS B.H8.024. Изменение индекса вязкости образца моторного масла происходит в результате изменения вязкости при 40°C и 100°C. Падение связано с деградацией улучшающих добавок индекса вязкости. Если во время производства моторного масла используется качественная улучшающая добавка, с которой во время работы деградации не происходит, и масло будет поддерживать начальную вязкость и индекс вязкости в течение длительного времени. Если речь идет о проверке неизвестного образца масла, данная характеристика может сообщить нам, является ли это всесезонным или односезонным маслом. |
| Плотность (Density) | Объемная плотность (по ISO) или плотность однородного вещества — это отношение массы и объема при определенной температуре. Для нефти в ЕС берут 15 OC, а в англосаксонской литературе 60 OF (14,56 OC). Плотность нефти и нефтепродуктов определяется стандартными методами: ISO 3675; ASTM 1298; DIN 51757; JUS B.H8.015. |
| Относительная плотность (Relative Density) | Представляет собой отношение к плотности какого-либо стандартного вещества (очень часто это плотность дистиллированной воды при +4 OC, поэтому она берется как единица). В нефтяной промышленности США используются градусы API, которые получают как значение относительной плотности, измеренной при 60 OF, и в соответствии с этой формой: API = (141,5 / плотность при 60 OF ) – 131,5. API градусы определяются методом ASTM D 287. |
| Температура вспышки (Flash Point) | Это температура (в ОС), до которой жидкость должна быть нагрета для воспламенения от открытого источника зажигания. Имеет важное значение как показатель испаряемости и пожароопасности. Для смазочных масел определяется стандартными методами: ISO 2592; ASTM D 92; IP 36; DIN 51376. |
| Температура помутнения (Cloud Point) | Представляет собой температуру (OC), при которой в охлаждаемой жидкости (смазке) появляются первые кристаллы парафина. Прозрачное до этого масло начинает мутнеть. Определяется методами ISO 3016 и DIN 51597; JUS B.H8.034. |
| Температура текучести (Pour Point) | Представляет собой температуру (OC), при которой наблюдается течение испытуемого образца при установленных условиях испытания. Температура, при которой за определенный короткий промежуток времени больше не наблюдается течение, является температурой застывания. В парафиновых маслах температура текучести предотвращает образование кристаллов парафина. Температуры текучести и застывания определяются методами: ISO 3016; ASTM D 97; DIN 51597; JUS B.H8.034. |
| Испаряемость (Volatillity) | Испаряемость (Volatillity) представляет собой количество жидкости, которая испаряется в течение определенного времени и при заданной температуре. Определяется по методам: ASTM D 943; DIN 51581 (Noack Test). |
| Кислотное число (Total Acid Number – TAN) | Представляет собой меру кислотности жидкости. Определяется теми же методами, что и число нейтрализации в образце в мгКОН/г. Титрование не заканчивается одним и тем же значением pH, поэтому для одного и того же образца это значение обычно ниже. Общее кислотное число TAN (Total acid numbe) представляет собой значение, которое показывает, образовались ли в масле из-за окисления кислые продукты сгорания.
|
| Общее щелочное число (Total Base Number – TBN) | Представляет собой меру щелочности, создаваемой всеми веществами в жидкости, которая показывает основные реакции. Выражается в мгКОН/г образца. Определяется по методам: ISO 3771; ASTM D 2896 и 664; IP 276 и 177; DIN EN 55.
|
| Зольность (Ash Content) | Представляет собой меру содержания в масле соединений металлов и других неорганических компонентов. Образец сжигается согласно стандартной процедуре и измеряется зольность по методам: ISO 3987; ASTM D 874; DIN 51768 и 51450. Если производится только сжигание, то это оксидная зола. Когда его обрабатывают серной кислотой, получают сульфатную золу. Сульфатная зола обычно даёт представление о содержании присадок (на основе металлов Ca, Mg, Zn, Ba и т.д.) в жидкости. Методы: оксиды DIN EN 7; сульфаты DIN 51575; железо DIN 51397; Ba, Ca, Zn в соответствии с DIN 51391; марганец DIN 51431; хлор DIN 51577; фосфор ASTM D 1091; свинец ASTM D 810; Sn, Si, Al по ASTM D 811. |
| Содержание воды (Water Content) | Содержание воды в жидкостях измеряется методами DIN 51777 в ppm (частей на миллион) или мг/кг. Появления воды в масле может произойти из-за:
|
| Износ металлов (Wear metals) | Этот анализ определяет присутствие металлов в масле. Частицы металла в масле сильно абразивные, и их присутствие увеличивает износ, приводя к ускорению процесса окисления масла. Во время лабораторных испытаний проводится определение количества Fe (железа), Cr (хрома), Cu (меди), Al (алюминия), Pb (свинца), Sn (олова). Металлы, которые указывают на изнашивание присадок: Zn (цинк), Ca (кальций), Ba (барий), Mg (магний). Если в масле присутствует большее количество Na (натрия), K (калия) или B (бора), можно подозревать проникновение охлаждающей жидкости, поскольку эти элементы находятся в охлаждающей жидкости. Повышенное содержание Si (кремния) или Ca (кальция), которое исходит из воздуха (пыли), указывает на неисправность воздушного фильтра. |
| FT-IR: Продукты окисления | Органические соединения, которые являются неотъемлемой частью смазки, при повышенных температурах и давлениях и в присутствии кислорода из воздуха окисляются с образованием таких соединений, как: кетоны, альдегиды, сложные эфиры и кислоты. Полученные органические кислоты нейтрализуются присадками, которые являются неотъемлемой частью моторного масла, в результате чего эти добавки расходуются. Создание кислотных продуктов способствует сгущению масла (увеличению вязкости) и коррозии металлических деталей. Определение степени окисления проводится с использованием спектрофотометрии FT-IR. |
| Продукты нитрования | Когда органические соединения подвергаются действию повышенных температур и давлений в присутствии азота и кислорода, как в случае двигателя, образуются оксиды азота, такие как: NO, NO2 и N2O4. С конденсированной водой образют азотную кислоту или связываются с другими органическими соединениями, которые способствуют сгущению и образованию лаков на металлических поверхностях. Высокий уровень нитрования может указывать на неправильно скорректированное соотношение топливо / воздух. |
| Сульфатация | Продукты, получаемые при окислении серы, присутствующей в топливе, при этом образуются оксиды серы SO2 и SO3, которые в реакции с водой создают серную кислоту. Эти продукты способствуют образованию отложений и лаков, а также вызывают коррозию металлических деталей. |
| Сажа | Увеличение количества сажи в масле может быть результатом плохого сжигания топлива. При работе системы EGR (Exhaust Gas Recirculation — рециркуляции отработанных газов) одна часть выхлопных газов возвращается в двигатель, тем самым вводя определенное количество сажи и снижая температуру горения в двигателе, что способствует образованию сажи. Поэтому при анализе масла из этих двигателей и ожидается большое количество сажи. Во всех других двигателях это указывает на проблемы в работе (неполное сгорание). |
| API – (American Petroleum Institute — Американский институт нефти) | Американский институт нефти является крупнейшей американской ассоциацией производителей нефти и природного газа. Представляет около 400 корпораций, занимающихся производством, переработкой, распределением и другими видами деятельности, связанными с нефтяной промышленностью. |
| ACEA — (Association des Constructeurs Européens d’Automobiles — Ассоциация европейских конструкторов автомобилей) | Представлен ассоциацию европейских производителей автомобилей, унаследованную в 1991 году бывшей CCMC (Comite des Constructeurs d`Automobiles du Marche Commun) которая приняла спецификации CCMC. Первые спецификации ACEA для моторных масел были выпущены в конце 1995 года под названием ACEA European Oil Sequences 1996 |
