Kiến Thức Cơ Bản Về Các Chất Phụ Gia Cải Thiện Chỉ Số Độ Nhớt

Kiến Thức Cơ Bản Về Các Chất Phụ Gia Cải Thiện Chỉ Số Độ Nhớt

Chỉ số độ nhớt, danh từ
Một thang đo tùy ý cho dầu bôi trơn cho biết mức độ thay đổi của độ nhớt với sự thay đổi của nhiệt độ.

Cải tiến , danh từ
Một người hoặc sự vật được cải thiện.

Chỉ số độ nhớt V (VI) là một phương pháp thường được sử dụng để đo sự thay đổi độ nhớt của chất lỏng liên quan đến nhiệt độ. VI càng cao, sự thay đổi tương đối của độ nhớt theo nhiệt độ càng nhỏ. Chất cải biến VI (còn được gọi là chất điều chỉnh độ nhớt) là các chất phụ gia làm tăng độ nhớt của chất lỏng trong suốt phạm vi nhiệt độ hữu ích của nó.

Bài viết này nhằm cung cấp cho bạn sự hiểu biết tốt hơn về các chất cải thiện chỉ số độ nhớt, chúng là gì, chúng làm gì và tại sao chúng lại quan trọng.

Hình 1

Tầm quan trọng của các bổ ngữ

Chất điều chỉnh độ nhớt là các phân tử cao phân tử nhạy cảm với nhiệt độ. Ở nhiệt độ thấp, chuỗi phân tử co lại và không ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng. Ở nhiệt độ cao, chuỗi giãn ra và xảy ra hiện tượng tăng độ nhớt.

Có hai cách để giải thích các đặc điểm của các chuỗi polyme này. Đầu tiên là so sánh polyme với người. Khi một người bị lạnh, phản ứng tự nhiên của người đó là ôm sát vào cơ thể để giữ ấm. Bây giờ hãy tưởng tượng một đám đông lạnh lùng, cánh tay kéo vào, di chuyển qua nhau trong một hành lang tắc nghẽn. Chắc chắn có một số ùn tắc, nhưng người dân vẫn có thể thoải mái di chuyển.

Bây giờ hãy tưởng tượng ngược lại. Khi một người nóng, anh ta có xu hướng nằm dài ra. Hình dung một người đang giơ hai tay thẳng ra từ hai bên. Sẽ khó khăn hơn nhiều khi điều hướng một hành lang tắc nghẽn đầy những người nóng bỏng, những cánh tay dang rộng. Hãy xem xét trong ví dụ này, dòng người có liên quan đến độ nhớt của đám đông.

Một cách khác để mô tả chuỗi này là so sánh với một món đồ chơi có hình dạng cuộn dây lò xo lười biếng.1 Hoạt động theo cách tương tự như những người trong hành lang tương tự, slinky co lại khi lạnh và duỗi ra khi nóng. Khi bị co lại, các phân tử chảy qua nhau một cách dễ dàng, nhưng khi kéo dài ra, chúng vướng vào nhau và cản trở dòng chảy của chất lỏng mà chúng chiếm giữ.

Hãy nhớ rằng khi nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm. Việc bổ sung các chất điều chỉnh sẽ chỉ làm chậm tốc độ giảm độ nhớt.

Những công cụ sửa đổi này được sử dụng ở đâu?

Chất cải thiện độ nhớt chủ yếu được sử dụng trong dầu động cơ đa cấp, dầu hộp số, dầu hộp số tự động, dầu trợ lực lái, mỡ bôi trơn và các loại dầu thủy lực khác nhau. Hầu hết các mục đích sử dụng này liên quan đến ô tô, và điều này là do ô tô phải chịu sự thay đổi nhiệt độ cực lớn.

Ví dụ, trong cacte, cần loại dầu có độ nhớt thấp ở nhiệt độ thấp để bơm dầu có thể đẩy dầu lên đầu động cơ khi khởi động buổi sáng lạnh. Dầu cũng cần đủ nhớt để bảo vệ động cơ khi đạt đến nhiệt độ hoạt động. Đây là lúc việc sử dụng các chất điều chỉnh trong dầu đa cấp là có lợi.

Hình 1 cho thấy cách SAE 10W30 giữ được các đặc tính ở nhiệt độ thấp của SAE10 (cung cấp khả năng bơm ở nhiệt độ thấp), trong khi chất phụ gia mang lại cho nó các đặc tính của SAE30 ở nhiệt độ cao hơn (cung cấp sự bảo vệ của màng dầu dày hơn). SAE 10W30 được chế tạo bằng cách pha trộn chất điều chỉnh độ nhớt với dầu gốc SAE10 và thực tế không có SAE30 nào tham gia.

Nhược điểm

Thật không may, các chất cải thiện chỉ số độ nhớt có một số nhược điểm. Nhược điểm chính là chúng dễ bị cắt cơ học. Khi đề cập đến sự tương tự về slinky, chúng ta dễ dàng hình dung một slinky kéo dài được cắt đôi bằng các quy trình cơ học để tạo ra hai slinky ngắn hơn.

Khi phụ gia được cắt nhiều lần, nó mất khả năng hoạt động như một chất lỏng nhớt hơn ở nhiệt độ cao hơn. Các polyme có trọng lượng phân tử cao hơn tạo ra chất làm đặc tốt hơn nhưng có xu hướng kém khả năng chống cắt cơ học. Các polyme có trọng lượng phân tử thấp hơn có khả năng chịu cắt tốt hơn, nhưng không cải thiện độ nhớt một cách hiệu quả ở nhiệt độ cao hơn và do đó, phải được sử dụng với số lượng lớn hơn.