Индекс вязкости VI (viscosity index) - это эмпирический, безразмерный показатель для оценки зависимости вязкости масла от температуры. Чем выше численное значение индекса вязкости, тем меньше вязкость масла зависит от температуры.
Масло с более высоким индексом вязкости имеет лучшую текучесть при низкой температуре (запуск холодного двигателя) и более высокую вязкость при рабочей температуре двигателя. Высокий индекс вязкости необходим для всесезонных масел и некоторых гидравлических масел (жидкостей).
Всесезонные масла (multiviscosity-grade oils) должны удовлетворять одновременно двум следующим критериям:
1.Максимальным вязкостям низкотемпературной проворачиваемости и прокачиваемости в соответствии со степенью зимнего ряда (W), и
2.Максимальной и минимальной кинематическими вязкостями при 100°С и минимальной вязкости при 150°С и скорости сдвига 10 6 с-1 в соответствии со степенью летнего ряда (без буквы W).
Щелочность и кислотность масел {alkalinity, acidity). Очищенное минеральное масло, как правило, является химически нейтральным. Для нейтрализации кислот, образующихся во время работы при сгорании сернистого дизельного топлива или окисления углеводородных молекул масла, в моторные и трансмиссионные масла добавляют щелочные присадки. Обычно эту задачу выполняют моющие и диспергирующие присадки - детергенты (поверхностно-активные вещества). Чем больше щелочность масла, тем больше его рабочий ресурс. Поэтому для моторных и трансмиссионных масел в качестве эксплуатационного показателя указывается общее щелочное число TBN. В некоторые индустриальные масла (охлаждающие смазочные жидкости и др.) добавляют активные сернистые присадки, которые имеют слабую кислотную реакцию. В связи с этим, в качестве показателя химических свойств, указывается общее кислотное число TAN. Этот показатель иногда определяется и при анализе работающего или отработанного масла как показатель степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.
Щелочность и кислотность масел выражаются через количество (в мг) гидроокиси калия (КОН), эквивалентное содержанию всех видов щелочей в 1 г масла или необходимое для нейтрализации всех кислот в 1 г масла - и для щелочности, и для кислотности дименсия та же самая (мг КОН/1 г масла).
Для определения кислотности проводится титрование гидроокисью калия (КОН), а для определения щелочности - соляной кислотой (НС1). В настоящее время, для этих целей чаще используют метод потенциометрического титрования .
В документах, сопровождающих товарные продукты смазочных материалов, щелочность и кислотность выражаются через:
• общее щелочное число (TBN),
• число нейтрализации,
• общее кислотное число (TAN),
• число сильных кислот (SAN).
Общее щелочное число, TBN (total base number) показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. Общее щелочное число выражается через количество гидроокиси калия (КОН) в мг, эквивалентное количеству всех щелочных компонентов, находящихся в 1 г масла (мг КОН/г).
Моторное масло должно обладать определенной щелочностью для сохранения моющих свойств, способности к нейтрализации кислот и подавления процессов коррозии. Чем больше щелочное число, тем большее количество кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива, может быть переведено в нейтральные соединения. В противном случае эти кислоты вызывают коррозионный износ деталей двигателя и усиливают процессы образования отложений. При работе масла в двигателе щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются.
Моющие свойства
Способность смывать загрязнения внутри двигателя является одной из важнейших характеристик современного масла, так как безотказная работа двигателя в течение продолжительной эксплуатации возможна только при сохранении чистоты всех его деталей. Чистыми должны быть кольцевые канавки поршней, чтобы кольца не теряли подвижность, сами поршни, чтобы обеспечить отвод тепла, а также масляные каналы, клапанный механизм, кулачки и другие трущиеся детали. Ресурс работы масла обусловлен главным образом его моющими свойствами, поэтому почти во всех моторных испытаниях моющим свойствам уделяют большое внимание.
Двигатель загрязняется ввиду интенсивного окисления масла, контактирующего с горячими поверхностями деталей. Отложения и кокс заполняют кольцевые канавки,
уменьшают подвижность колец, лак и смолистые отложения покрывают все остальные детали двигателя, а смолы образуют в картере шлам, который способствует закупориванию масляного фильтра и масляных каналов. Масло должно препятствовать образованию продуктов окисления и не допускать их отложения на поверхостях деталей. Если при продолжительной работе двигателя детали не загрязняются, считается, что масло обладает хорошими моющими свойствами. Моющие свойства моторных масел оцениваются непосредственно чистотой деталей двигателя и косвенно общим щелочным числом (TBN) и коксуемостью.