Viszkozitás

A motorolaj viszkozitás jelentése 

Egy folyadék viszkozitása a folyadék folyással szembeni ellenállását jelenti. Amikor külső erők, például gravitáció, hatnak egy folyadékra, a folyadékban lévő molekulák elkezdenek egymás ellen mozogni, ami molekuláris szintű súrlódást eredményez, amely így ellenáll az áramlásnak. Minél nagyobb a belső súrlódás, annál magasabb a folyadék viszkozitása.  

Egyszerűen fogalmazva, a viszkozitás a folyadék belső súrlódásának vagy áramlási ellenállásának mérése. A kenőanyag viszkozitási tartományát jellemzően kinematikai és dinamikus osztályozási rendszerrel jelzik, például az Autómérnökök Társasága (SAE) vagy a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) által létrehozott szabványok segítségével. 

Hőmérséklet hatása a viszkozitásra 

Az, hogy a folyadék viszkozitása hogyan reagál a hőmérséklet- és nyomás változásokra, meghatározza, hogy egy folyadék mennyire tudja ellátni alapvető funkcióit, mint kenőanyag. A kenőanyag alapolajok a hőmérséklet csökkenése során besűrűsödnek és megszilárdulnak, ha a hőmérséklet egy bizonyos küszöbérték, az úgynevezett dermedéspont alá esik. A sűrűsödés növeli a kenőanyag teherbíró képességét, de a keringési képessége jelentősen romlik. A kenőanyagok a hőmérséklet emelkedésével együtt hígulnak, ami csökkenti a teherbíró és a fém-fém érintkezés megakadályozásának képességét, viszont javul a keringési képessége. 

Nyomás hatása a viszkozitásra 

A felületek közötti extrém nyomás csökkentheti a viszkozitást is, amelyet mechanikai nyírásnak neveznek. Ez csökkenti a kenőanyag film szilárdságát, a fém-fém érintkezést és kopást megakadályozó képességét. Ha azonban magasabb viszkozitás választásával próbálják ezt ellensúlyozni, az negatív hatással van a kenőanyag áramlási tulajdonságára és ezzel együtt a hűtési feladatának ellátására is. Az alkalmazáshoz megfelelő viszkozitás kiválasztása kritikus fontosságú az olaj szükséges keringésének és nyomás alatti olajfilm szilárdságának biztosításához, tehát a megfelelő motor olaj sűrűséghez. 

A kétfokozatú motorolaj viszkozitása 

A kétfokozatú motorolajok viszkozitásának meghatározására egy két számból és egy betűből álló kombinációt használunk, ami lehet 5W-30, 5W-40, 0W-30 és így tovább. A motorolaj viszkozitás jelölése olyan adat, amit minden autótulajdonosnak ismernie kell, hiszen általában ez alapján választjuk ki a jármű motorolaját. Egy 0W-30 viszkozitású motorolajon keresztül bemutatjuk, hogy valójában mit jelentenek ezek a számok. 

Vegyük elsőként a jelölés első részét, ami ebben az esetben a 0W. A legtöbben tudjuk, hogy ez a hidegindítási besorolás és a motorolaj alacsony hőmérsékleti viszonyok esetén jellemző viszkozitását jelöli. A W jelölés az angol Winter szóból ered, ami a telet jelenti. A jelölésben található második szám a 30, ami a motorolaj normál üzemi hőmérsékleten tapasztalható viszkozitását jelöli. Ezt 100°C-on mérik. 

A motorolaj viszkozitási tulajdonságát általában két különböző módszerrel, a kinematikai viszkozitással és a dinamikus viszkozitással jelölik. Mindkettő módszer más tulajdonságot mutat meg. 

A kinematikai viszkozitás  

Ezt általában a második szám – példánkban 30 – mérésére használjuk. 

Kinematikai viszkozitás a motorolaj üzemi hőmérsékleti viszkozitást méri 100°C-on. mértékegysége a .centistokes (cSt) de lehet, hogy a motorolaj műszaki adatlapján mm2/s formátumban látható. A 100 °C-on mért kinematikai viszkozitása alapján kerül besorolásra minden motorolaj valamelyik viszkozitási osztályba.  

A dinamikus, vagy abszolút viszkozitás 

Ezt a mérési módszert a motorolaj első számának jelölésére használjuk – példánkban 0W. A dinamikus viszkozitást centipoise cP-ben mérik (Előfordulhat, hogy a Millipascal-másodperces mPa.s SI-mértékegység utal rá). 

A motorolaj dinamikus viszkozitását a hidegindítási teljesítmény jelölésére használják. A dinamikus viszkozitás a kenőanyag áramlással szembeni ellenállása, amelyet ellenállással mérnek. A motorolaj dinamikus viszkozitásának mérése azért fontos, mert egy átlagosan használt jármű esetében a motorkopás 65-75%-a hidegindítás során keletkezik. A motorolaj esetében az első érték azt mutatja, hogy mekkora erő szükséges a motorolaj megkeveréséhez kb. -35°C-on.  

A hidegindítási tulajdonság meghatározására két mérési módszer létezik és általában ezek együttes értékei alapján kerülnek besorolásra a motorolaj az egyik vagy a másik osztályba. 

Az egyik módszer az alacsony hőmérsékleti indítási teszt – Ez azt demonstrálja, hogy a motorolaj lehetővé teszi-e, hogy az indítómotor megforgassa és beindítsa a motort nagyon alacsony hőmérsékleten. 

A második teszt az alacsony hőmérsékleti szivattyúzhatósági teszt – Ez azt mutatja meg, hogy elég folyékony marad-e a motorolaj alacsony hőmérsékleten ahhoz, hogy az olajszivattyú pumpálni tudja. 

Ahhoz, hogy egy motorolaj megkapja a 0W-s besorolást, az olajnak át kell mennie mind a mínusz 35 °C-os alacsony hőmérsékletű indítási, mind pedig a mínusz 40 °C-os alacsony hőmérsékletű szivattyúzási teszten is. 
Amint az a fenti táblázatban látható olaj viszkozitás jelölésekből látszik, egy 0W-s olajnak sokkal alacsonyabb hőmérsékleti teszt körülményeket kell teljesítenie, mint mondjuk egy 20W-snek, ami a 70-es évekig a meghatározó motorolaj volt.  

HTHS viszkozitás 

A HTHS viszkozitás a motorkenőanyag folyással szembeni ellenállását jelöli extrém magas hőmérsékleten (150°C) állandó nyírás mellett. Ez a mérés a forró motor esetében szimulálja a szűk tűréseket és a nagy felületi sebességeket a motor mozgó alkatrészei között. Minél kisebb a mért nyomaték, annál alacsonyabb az olaj HTHS viszkozitása, ami magasabb üzemanyag-hatékonyságot eredményez. 

Egy alacsony HTHS értékkel rendelkező motorolaj jobb üzemanyag hatékonyságot és alacsonyabb károsanyag kibocsátást fog biztosítani. Ezzel szemben egy magasabb HTHS értékkel rendelkező motorolaj esetén kedvezőtlenebb a fogyasztás és az emissziós érték, viszont jobban védi a motort az esetleges kopásoktól. A modern motorok esetében már “csak” alacsony HTHS értékkel rendelkező alacsony viszkozitású motorolajok használhatóak. 

Konklúzió: 

Egy jármű motorja esetében a felhasználható motorolajok viszkozitása a motorban használt csapágyak illesztési hézagától, és az olajrendszer kialakításától függ. Mivel a motorolaj nagyban meghatározza a motor megfelelő működését, mindig kiemelten fontos a körültekintő motorolaj választás.