Viskozita olejů
Maziva jsou prodávána pod
obchodními názvy, které samy o sobě nic neříkají o vlastnostech a možnostech
použití maziva. Výjimkou jsou oleje pro motorová vozidla, které ve svém názvu
obsahují informaci o viskozitě. Detailní informace o mazivu je možné získat z
produktových listů výrobce. Produktové listy popisují podrobně vlastnosti maziv
(např. viskozitu), chemické složení maziv (druh základového oleje, obsah aditiv) a
oblasti jejich použití (např. hydraulický olej pro vysokou zátěž).
Nejdůležitější informace uvádějí výrobci ve stručnější formě přímo na
obalech (viskozita, oblast použití, opatření proti poškození zdraví).
Fyzikální vlastnost viskozita je jednou ze základních vlastností, kterou je třeba zvážit při výběru vhodného maziva. Viskozita je veličina udávající velikost vnitřního tření v kapalině. Nízko viskózní kapaliny tečou snadno (např. voda), vysoce viskózní kapaliny tečou obtížně (např. med). Viskozita maziva má veliký vliv na kvalitu mazání. Pokud je viskozita příliš nízká (vysoká tekutost), mazivo je vytlačováno z mazacího prostoru, dochází ke ztenčení filmu maziva, což způsobí nedostatečné mazání a může dojít k poškození mazaných ploch. Pokud je viskozita maziva příliš vysoká (nízká tekutost), mazivo se obtížně dostává do mazacího prostoru, což způsobí nedostatečné mazání a může dojít k poškození mazaných ploch.
Viskozita olejů se mění se změnou teploty a se stářím oleje (s vyšší teplotou viskozita klesá). Proto se předepsaná viskozita oleje nestanovuje jako konkrétní hodnota, ale jako rozmezí hodnot, ve kterých se může viskozita pohybovat. Tato rozmezí se označují pojmem Viskózní třídy a jejich označení a vlastnosti jsou normovány. Viskózní třídy olejů pro motorová vozidla jsou definovány normou SAE J300 (SAE - Society of Automotive Engineers), viskózní třídy pro průmyslové oleje normou ISO VG (ISO - International Organization for Standardization - Viscosity Grade).
1) Značení viskozity olejů pro motorová vozidla
Viskózní třídy olejů pro motorová vozidla jsou definovány normou SAE J300 následovně:
Motorové oleje
| Viskózní třída SAE | Viskozita ve studeném stavu |
Viskozita při 100°C |
HTHS 150°C |
||
| max. viskozita [mPa.s] | *hraniční čerpací teplota [°C] | minimální viskozita [mm2/s] | maximální viskozita [mm2/s] | minimální viskozita [mPa.s] | |
| 0W | 6200 při -35°C | -40 | 3,8 | - | - |
| 5W | 6600 při -30°C | -35 | 3,8 | - | - |
| 10W | 7000 při -25°C | -30 | 4,1 | - | - |
| 15W | 7000 při -20°C | -25 | 5,6 | - | - |
| 20W | 9500 při -15°C | -20 | 5,6 | - | - |
| 25W | 13000 při -10°C | -15 | 9,3 | - | - |
| 20 | - | - | 5,6 | < 9,3 | 2,6 |
| 30 | - | - | 9,3 | < 12,5 | 2,9 |
| 40 | - | - | 12,5 | < 16,3 | 2,9** |
| 40 | - | - | 12,5 | < 16,3 | 3,7*** |
| 50 | - | - | 16,3 | < 21,9 | 3,7 |
| 60 | - | - | 21,9 | < 26,1 | 3,7 |
Poznámka: |
|||||
Převodové oleje
| Viskózní třída SAE |
Maximální teplota při 150000 mPa.s | Viskozita při 100°C [mm2/s] |
|
| [°C] | minimální | maximální | |
| 70W | -55 | 4,1 | - |
| 75W | -40 | 4,1 | - |
| 80W | -26 | 7,0 | - |
| 85W | -12 | 11,0 | - |
| 80 | - | 7,0 | < 11,0 |
| 85 | - | 11,0 | < 13,5 |
| 90 | - | 13,5 | < 24,0 |
| 140 | - | 24,0 | < 41,0 |
| 250 | - | 41,0 | - |
Čím je číslo viskózní třídy vyšší, tím je olej
více viskózní. U každé viskózní třídy je definována minimální viskozita při
vysoké teplotě 100°C (garance, že olej bude i při vysoké teplotě dostatečně
viskózní a udrží se v mazacím prostoru). Písmeno W u nižších viskózních tříd
upozorňuje na to, že je u viskózní třídy navíc definována maximální hodnota
viskozity při nízkých teplotách (garance, že i při nízkých teplotách mazivo
příliš neztuhne). Podle toho, zda viskozita oleje vyhovuje pouze jedné viskózní
třídě nebo více třídám, dělíme oleje na jednorozsahové a vícerozsahové.
Příkladem jednorozsahového oleje je olej s označením SAE 10W (splňuje nároky pouze
jedné viskózní třídy 10W), příkladem vícerozsahového oleje je olej s označením
SAE 10W-40 (splňuje nároky viskózní třídy 10W i viskózní třídy 40).
2) Značení viskozityprůmyslových olejů
Viskózní třídy průmyslových olejů jsou definovány normou ISO VG následovně:
Průmyslové oleje
| ISO-VG průmyslové oleje |
Viskozita při 40°C [mm2/s] |
SAE motorové oleje |
SAE převodové oleje |
|
| minimální | maximální | |||
| 2 | 1,98 | 2,42 | - | - |
| 3 | 2,88 | 3,52 | ||
| 5 | 4,14 | 5,06 | 0W | |
| 7 | 6,12 | 7,48 | ||
| 10 | 9,0 | 11,0 | ||
| 15 | 13,5 | 16,5 | 5W | 70W 75W |
| 22 | 19,8 | 24,2 | 10W | |
| 32 | 28,8 | 35,2 | ||
| 46 | 41,4 | 50,6 | 15W 20W 25W 20 |
80W |
| 68 | 61,2 | 74,8 | ||
| 100 | 90 | 110 | 30 | 85W |
| 150 | 135 | 165 | 40 | 90W |
| 220 | 198 | 242 | 50 | |
| 320 | 288 | 352 | - | 140W |
| 460 | 414 | 506 | ||
| 680 | 612 | 748 | 250 | |
| 1000 | 900 | 1100 | ||
| 1500 | 1350 | 1650 | ||
3) Viskozita v praxi
Zařazování oleje do viskózní třídy SAE je prováděno na základě měření viskozity u nového, nepoužitého oleje. Avšak již několik desítek hodin provozu může změnit viskozitu použitého oleje. Olej může intenzívním mícháním snížit svoji viskozitu nebo vlivem oxidace zvýšit svoji viskozitu. Změna viskozity může být i tak významná, že se olej dostane do jiné viskózní třídy SAE. To může mít velice nepříznivý dopad na trvanlivost zařízení, které je olejem mazáno. U kvalitních značkových olejů ESSO a Mobil je toto riziko minimalizováno, protože výrobce je schopen zajistit stabilnější složení olejů než je tomu u výrobců neznačkových olejů.
Bez ohledu na to, jaký olej používáte, ideální viskozita, která zabezpečí ideální mazání a minimální spotřebu síly na překonání viskozity maziva je určena kombinací:
a) Teploty
b) Zatížení
c) Rychlosti
Pokud dojde ke změně některého z těchto parametrů,
mazání již není ideální.
a) Vliv teploty na výběr viskozity
Výběr vhodné viskozity oleje závisí na jeho provozní teplotě. Čím je provozní teplota vyšší, tím vyšší musí být viskozita použitého oleje (jinak by došlo k neúměrnému ztenčení mazacího filmu a zhoršení mazání). Proto musí být například jednorozsahový olej SAE 30 nahrazen olejem SAE 20 pokud dojde ke snížení provozní teploty a naopak SAE 40 nebo SAE 50 pokud dojde ke zvýšení provozní teploty.
b) Vliv zatížení na výběr viskozity
Vhodná viskozita oleje závistí na zatížení oleje. Čím je zatížení vyšší, tím je vyžadována vyšší viskozita oleje (vyšší viskózní třída SAE). Proto může být pro motor, pro který je předepsán olej SAE 30 v režimu vysokého zatížení použit olej SAE 40 nebo SAE 50 při normálním zatížení.
c) Vliv rychlosti na výběr viskozity
Se vzrůstající rychlostí vzájemného pohybu mazaných ploch se olej dostává obtížněji do mazacího prostoru a je z něj rychleji vytlačován. Čím je vzájemná rychlost pohybujících se ploch vyšší, tím musí být viskozita použitého oleje nižší. Proto například vysokootáčkové motory vyžadují oleje s nižší viskozitou než nízkootáčkové motory.
Vlivy změny teploty, zatížení a rychlosti se mohou někdy kompenzovat. Zvýšení zatížení motoru může být kompenzováno zvýšením otáček motoru. Například při jízdě do kopce (vzrůst zatížení - nutná vyšší viskozita) je zařazen nižší rychlostní stupeň čímž dojde ke zvýšení otáček motoru (vzrůst rychlosti - nutná nižší viskozita). Nejvhodnější viskozita zůstává v tomto případě nezměněna a je jakýmsi kompromisem.
Některé oleje s vysokým viskózním indexem (vícerozsahové oleje u kterých se změnou teploty dochází pouze k malé změně viskozity) dokáží zabezpečit dobré mazání i při větším rozsahu změn teploty, zatížení a rychlosti a proto jsou univerzálnější a mohou být využívány ve větším množství aplikací.
Výkonnostní třídy olejů »
(oblasti použití olejů, výkonnnostní třídy API, ACEA)