Viscosidad Mecanica De Fluidos

Comprender el SAE Motor Standard Oil Viscosidad

¿Cuál es la viscosidad del aceite del motor ?

En pocas palabras viscosidad es una propiedad física de un líquido o gas que refleja su tendencia a fluir . Nos referimos comúnmente a los fluidos de alta viscosidad como ser fluidos de baja viscosidad " gruesa " y como " fina " . Es una propiedad importante de un aceite de motor debido a cambios en la viscosidad afectan a la capacidad del aceite para lubricar y proteger las partes móviles de un motor de combustión interna . Si el aceite está demasiado delgada la bomba de aceite no puede mantener la presión suficiente para circular y el aceite no puede soportar las fuerzas que se forman entre las partes móviles . Las piezas de metal se frotan unos contra otros y gastarse o de fallar prematuramente por falta de lubricación adecuada. A la inversa , si el aceite es demasiado gruesa la bomba de aceite nuevo tiene problemas de circulación el aceite y será demasiado gruesa como para penetrar en las pequeñas aberturas entre las partes móviles . El resultado es el mismo - un desgaste prematuro y el fracaso. Así que es importante que la viscosidad de un aceite de motor sea un equilibrio entre demasiado fina y demasiado gruesa .

Cómo se mide la viscosidad ?

Hay dos unidades de medida de uso común para la viscosidad de los fluidos . La unidad básica es el centipoises ( cP o mPa • s ) . Esta unidad describe el movimiento de las diferentes capas de un fluido cuando se somete a una fuerza horizontal . Es comúnmente conocido como viscosidad dinámica o simple. Otra unidad de viscosidad es la centistokes ( cSt o mm2 / s ) .

Esta unidad describe la facilidad con la que un fluido se mueve bajo la fuerza de la gravedad y es la forma de la viscosidad con la que estamos más familiarizados . Esta forma de la viscosidad se conoce como viscosidad cinemática .

Uno de los métodos más antiguos y comunes para medir la viscosidad cinemática es un aparato llamado viscosímetro capilar ( ver foto ) . Este aparato es un tubo de vidrio graduado con precisión. Una pequeña cantidad del fluido a ensayar se coloca en la parte superior del tubo y se mantuvo allí con presión de aire . La presión se libera y la

se mide la longitud de tiempo que toma para que el fluido se mueva a una marca graduada en el otro extremo del tubo . Fluidos de mayor viscosidad se mueven más lentamente , fluidos de viscosidad más baja se mueven más rápido . El viscosímetro está normalmente sumergido en un baño de temperatura controlada durante la prueba de manera que la medición está calibrado para una temperatura de fluido específico .

¿Qué significan los números SAE en un envase de aceite del motor significan?

Para contestar adecuadamente a esta pregunta se requiere un poco de historia . El aceite de motor es como cualquier

otro fluido en el que su viscosidad varía con la temperatura y la presión . Puesto que la temperatura y las condiciones de presión en las que la mayoría de los motores de automóviles funcionan razonablemente están limitados los requisitos de viscosidad de un aceite de motor se pueden cuantificar y estandarizada . En los Estados Unidos , la organización que establece los estándares para la

rendimiento de los aceites de motor es la Sociedad de Ingenieros Automotrices ( SAE ) . En 1911, el

SAE publicó la primera versión de su estándar ( SAE J300 ) para la viscosidad del aceite del motor .

El SAE quería un sistema que refleja la idoneidad de un aceite para su uso como un motor

lubricante y era fácil para el consumidor de entender. Su especificación inicial

definido cinco grados diferentes numeradas para aceite de motor ( 10 , 20 , 30 , 40 , y 50 ) . la

los grados se basan en el tipo de flujo medidos a 210 ° F ( 100 ° C ) como se muestra en la tabla a

la izquierda. Muy pronto la especificación original se ha actualizado para usar un científico estándar

unidad de viscosidad ( cSt ) en lugar de tiempo . En 1926 había seis grados de aceite definido ( SAE 10 a SAE 60 ) especificado por viscosidades medidas a dos temperaturas de - 130 ° F ( 55 ° C ) y 212 ° F ( 100 ° C). Con el tiempo más deficiencias en este sistema

fueron identificados y se ha modificado en numerosas ocasiones.

Un cambio importante se hizo en 1952 cuando el conjunto original de designaciones de calidad fue aumentada con la adición de un conjunto de invierno ( " W " ) designaciones de calidad ( 10W , 15W , 20W , 25W , 30W ) que se especifica por la viscosidad medida a 0 ° F. Este

cambio fue instituido para abordar los problemas con el rendimiento del aceite frío . Los ingenieros y los consumidores han llegado a darse cuenta de que la especificación actual grado no describe adecuadamente la naturaleza frío de aceites de motor existentes. A temperaturas de congelación una especificación reunión aceite SAE 20 de refinado de crudo del Golfo negro aromático era mucho más grueso que un SAE 20 refinado de la luz ámbar en bruto Pennsylvania . Ingenieros comenzaron a medir esta diferencia de comportamiento con una relación de viscosidad métrica llamado el Índice de Viscosidad ( VI ) . Los aceites a base de crudo del Golfo que tenían índices más bajos no proporcionan el mismo nivel de protección del motor en condiciones invernales como aceites basados en crudo Pennsylvania que tenían índices más altos. Esto llevó a la reputación bien merecida para una protección superior frío de marcas como Pennzoil y Quaker State . Ahora el fabricante del motor comenzaron a especificar los grados de "W" para el invierno .

SAE J300 Motor Oil

especificación

( Ca. 1911 )

SAE

Grado Velocidad de flujo 100 ° C

10 <= 14 segundos

20 15 to 24 segundos

30 25 to 34 segundos

40 35 to 44 segundos

50 > = 45 segundos

Los avances en la ingeniería petroquímica pronto condujeron al desarrollo de aditivos químicos ( potenciadores de la viscosidad ), que cuando se combina con un aceite de motor aumentaron su índice de viscosidad por lo que es posible que un solo aceite para satisfacer tanto la temperatura baja y las especificaciones de grado de alta temperatura . Las moléculas de estos aditivos relajarse como la temperatura de los aumentos del petróleo y ralentizar la velocidad a la que la viscosidad del aceite disminuye . Aditivo aceites mejorados que se reunió especificaciones cálidos y fríos de temperatura se hicieron conocidos como aceites multigrado . Un inconveniente principal a los aceites multigrado primeros era la oxidación de los potenciadores de la viscosidad durante el funcionamiento normal del motor . A medida que se oxidan dejaron depósitos dañinos en el interior

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