24. Díl - VISKOZITA

LUBSTAR ACADEMY

24. Díl - VISKOZITA

„Viskozita je fyzikální veličina, která udává poměr mezi 

tečným napětím a změnou rychlosti v závislosti

na vzdálenosti mezi sousedními vrstvami proudící kapaliny.

Jedná se o veličinu, která charakterizuje vnitřní tření kapaliny

a závisí především na přitažlivých silách mezi částicemi.

Kapaliny s větší přitažlivou silou mezi částicemi mají větší

viskozitu, větší viskozita zpomaluje pohyb kapaliny

nebo těles v kapalině."

V olejářské praxi rozlišujeme kinematickou viskozitu a dynamickou viskozitu.

• Viskozita dynamická je konstanta úměrnosti mezi tečným napětím v proudící reálné tekutině a gradientem rychlosti. Jednotkou dynamicé viskozity je Pascalsekunda Pa.s nebo také centipoas

• Kinematická viskozita je míra vnitřního odporu kapaliny vůči proudění pod vlivem gravitace. Jinými slovy, je to snadnost, s jakou kapalina proudí. Je definována jako poměr dynamické viskozity k hustotě kapaliny. Jednotka kinematické viskozity je metr čtvereční za sekundu (m²/s), zvaný také centistoke.

Viskozita je klíčová vlastnost v dynamice tekutin a ovlivňuje chování kapalin v různých aplikacích. U mazacích olejů je podstatné použít produkt se správnou kinematickou viskozitou s přihlédnutím k dané aplikaci a k provozním teplotám. Důležité je také zohlednit maximální a minimální teplotu okolí, ve které se dané zařízení bude provozovat.

kinematická viskozita se mění s teplotou

Při zvýšení teploty se viskozita zmenší, olej se stane tekutější a naopak při snížení teploty se viskozita zvětší a olej je pak„méně tekutý.

Závislost viskozity na teplotě charakterizuje viskozitní index.  Je to bezrozměrná veličina a vztahuje se ke kinematické viskozitě oleje. Viskozitní index byl popsán poprvé v roce 1928 u minerálních olejů.

Viskozitní index umožňuje srovnávat viskozitní chování různých olejů podle teploty.

Čím je číslo viskozitního indexu vyšší, tím má olej menší závislost změny viskozity s teplotou.

V případě, že se olej používá v širokém rozsahu okolních teplot, je dobré zvolit olej s vyšším viskozitním indexem. Toto je důležité například u hydraulických olejů. Olej, který se používá uvnitř v hale, kde během roku panuje poměrně konstantní teplota, postačí olej s indexem okolo 100. Pro venkovní použití, kde stroj pracuje v létě i v zimě je lepší zvolit olej s vyšším viskozitním indexem okolo 150. Pro extrémní použití – např u hydraulických agregátů letadel, které musí pracovat při teplotě okolí cca minus 55 °C ve výšce nad 10 km a plus cca 40°C při přistání například v Miami, je potřeba použít oleje s indexem viskozita cca 400 a vyšší. Jedná se o speciální syntetické oleje nebo oleje s vysoce kvalitními minerálními základy a zlepšovači viskozitního indexu.

Protože je kinematická viskozita důležitým parametrem, je znormována normou ISO 3448 – ISO VG pro průmyslové oleje, normou SAE J 300 pro motorové oleje a normou SAE J 306 pro převodové oleje pro motorová vozidla.

Viskozitní třídění průmyslových olejů

Viskozita průmyslových olejů se řídí podle normy ISO 3448, která se následně dělí do jednotlivých viskozitních tříd ISO VG. Charakteristickým parametrem třídění je kinematická viskozita při 40 °C ± 10 %.

Viskozitní klasifikace motorových olejů

Viskozitní klasifikace SAE J300 charakterizuje viskozitně teplotní vlastnosti oleje symbolem složeným z číslic a přídavným písmenem W (Winter) – oleje vhodné pro zimní provoz. Klasifikace obsahuje šest tříd „zimních“ olejů (0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W) a pět tříd letních (20, 30, 40, 50, 60). Charakteristickým parametrem třídění je kinematická viskozita při 100 °C a dynamická viskozita při 150 °C u „letních“ olejů a dynamická viskozita za nízkých teplot u „zimních olejů. Platí, že čím vyšší je v každé z obou skupin číslo, tím je olej viskóznější. Moderní motorové oleje, označované jako celoroční – multigrádové, splňují požadavky

i několika viskozitních tříd současně – např. SAE 5W-50 (od -30 do + 50 °C).

V dnešní praxi se používají tak zvané celoroční neboli vícerozsahové oleje, kde viskozitní třídy jsou složeny ze zimní složky a letní složky, např 0W-20, 5W-30, 5W-40, 10W-40. 15W-40 a další.

Viskozitní třídy převodových olejů pro automobily definuje norma SAE J 306

Viskozitní klasifikace převodových olejů

Viskozitní klasifikace SAE J306 charakterizuje viskozitně teplotní vlastnosti oleje symbolem, složeným z číslic a přídavným písmenem W (Winter) – oleje vhodné pro zimní provoz. Obsahuje čtyři klasifikační třídy „zimních“ olejů (70W, 75W, 80W, 85W) a pět tříd „letních“ olejů (80, 85, 90, 140, 250). Třídícím parametrem je viskozita při 100 °C a max. teplota pro dynamickou viskozitu 150 Pa.s pro „zimní“ oleje.

Dnešní moderní převodové oleje jsou opět tzv vícerozsahové, kde viskozitní třidy jsou např 75W-90, 80W-90, 85W-140 a další.

Při výběru vhodného motorového, převodového nebo průmyslového oleje je vždy potřebné zvolit správnou viskozitu pro danou aplikaci. Je třeba zohlednit doporučení výrobce a vzít v potaz provozní teplotu, maximální a minimální provozní teplotu a teploty okolí. Při správně zvolené viskozitě bude stroj fungovat správně.

Pokud viskozita bude zvolena nesprávně může dojít k celé řadě závažných problémů.

Viskozita oleje se mění i s jeho stárnutím ve stroji.

Viskozita oleje může při provozu automobilu nebo jiného zařízení narůstat. Za tento nárůst zodpovídá především termická a oxidační degradace oleje. U vznětových motorů k tomu přispívá i množství sazí v oleji.

Opačný efekt, kterým je snížení viskozity, může být způsobeno nadměrným obsahem paliva v oleji.
A nebo také za snižováním viskozity může také tzv. střihová stabilita modifikátorů viskozity, které se vlivem sil působících na olej tzv. nastříhají a olej ztratí svou viskozitu a dojde k poklesu viskozitního indexu.

Proto je důležité u klíčových zařízení kontrolovat

viskozitu během provozu oleje.

Náš team spolupracovníků je připraven Vám pomoci vybrat olej se správnou viskozitou pro Vaši aplikaci a během provozu oleje ve stroji odebírat vzorky a kontrolovat stav oleje pomocí laboratorních testů.