Профессиональное решение
для специалистов строительной отрасли


     ГОСТ Р 52559-2006

Группа Б29


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


МАСЛА МОТОРНЫЕ

Метод определения кажущейся вязкости при температуре от минус 5 °С
до минус 35 °С с использованием имитатора холодной прокрутки

Engine oils. Method for determination of apparent viscosity at temperatures
between -5 °С and - 35 °С using the cold-cranking simulator



ОКС 75.080

        75.100

ОКСТУ 0209

Дата введения 2007-01-01

     
Предисловие


Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП"), Закрытым акционерным обществом "НАМИ-ХИМ" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 июля 2006 г. N 141-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту АСТМ Д 5293-2002 "Метод определения кажущейся вязкости моторных масел в интервале температур от минус 5 °С до минус 35 °С с использованием имитатора холодной прокрутки" (ASTM D 5293-02 "Standard test method for apparent viscosity of engine oil between -5 °С and -35 °С using the cold-cranking simulator")

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

    1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает метод определения кажущейся вязкости (далее - вязкость) моторных масел с использованием имитатора холодной прокрутки (далее - CCS) в интервале температур от минус 5 °С до минус 35 °С при напряжениях сдвига от 50000 до 100000 Па, скоростях сдвига от 10 до 10 с и вязкостях от 500 до 25000 мПа·с. Диапазон измерений зависит от модели и программного обеспечения CCS.

Результаты определения связаны с характеристиками моторных масел при прокрутке двигателя.

1.2 Специальная методика определения кажущейся вязкости масел с высокими упруговязкими свойствами приведена в приложении А.

1.3 Определение кажущейся вязкости моторных масел проводят ручным или автоматическим способом на имитаторе холодной прокрутки.

1.4 Значения, установленные в единицах СИ, считают стандартными.

1.5 Настоящий стандарт не устанавливает требований, связанных с безопасностью применения настоящего метода. Необходимые требования по безопасности, охране здоровья и соответствующие ограничения устанавливает пользователь настоящего стандарта. Особые требования к мерам предосторожности изложены в примечаниях к 7.1-7.3 и разделе 8.

    2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использована ссылка на документ, указанный в разделе "Библиография".

    3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 ньютоновское масло или жидкость: Масло или жидкость, которые при всех скоростях сдвига сохраняют постоянную вязкость.

3.2 неньютоновское масло или жидкость: Масло или жидкость, вязкость которых изменяется при изменении скорости или напряжения сдвига.

3.3 вязкость, : Свойство жидкости, определяющее ее внутреннее сопротивление напряжению сдвига по формуле

,                                                                                   (1)


где - напряжение на единицу площади;

- скорость сдвига.

Примечание - Вязкость называют коэффициентом динамической вязкости. Таким образом, данный коэффициент является мерой сопротивления жидкости течению.


В СИ единицей вязкости является Паскаль·секунда (Па·с); на практике удобнее применять кратные единицы (мПа·с); 1 мПа·с равен 1 сП.

3.4 кажущаяся вязкость: Вязкость, определенная по методу, приведенному в настоящем стандарте.

Примечание - Так как многие моторные масла при низких температурах являются неньютоновскими жидкостями, их кажущаяся вязкость может изменяться с изменением скорости сдвига.

3.5 калибровочные масла: Масла с известными вязкостью и вязкостно-температурной зависимостью, используемые для установления калибровочного соотношения между вязкостью и скоростью вращения ротора CCS.

3.6 испытуемое масло: Любое масло, вязкость которого определяют по настоящему методу.

3.7 масло, обладающее упруговязкими свойствами: Неньютоновское масло или жидкость, которые могут подниматься вверх по валу CCS при вращении ротора.

    4 Сущность метода

4.1 Электромотор приводит в действие ротор, установленный внутри статора. Пространство между ротором и статором CCS заполняют маслом. Температуру испытания измеряют около внутренней стенки статора и поддерживают регулируемым потоком хладагента, протекающим через статор. Скорость ротора является функцией вязкости масла. По калибровочной кривой и измеренной скорости ротора определяют вязкость испытуемого масла.

    5 Значение и использование

5.1 Кажущаяся вязкость масел для автомобильных двигателей, измеренная на имитаторе холодной прокрутки CCS, коррелирует с прокруткой двигателя стартером при низкой температуре.

Показатель "кажущаяся вязкость", определенный на CCS, нельзя использовать для прогнозирования прокачиваемости масла при низкой температуре в системе смазки двигателя.

5.2 Корреляция между работой CCS, кажущейся вязкостью и работой коленчатого вала натурного двигателя подтверждена испытанием при температуре от минус 1 °С до минус 40 °С 17-и образцов товарных моторных масел классов вязкости SAE 5W, 10W, 15W и 20W.

5.3 Корреляция между пусковыми свойствами нефорсированных двигателей и кажущейся вязкостью, измеренной на CCS, была установлена исследованием работы двигателя при низкой температуре. В этом исследовании были использованы 10 двигателей в интервале температур от минус 5 °С до минус 40 °С и образцы шести товарных моторных масел (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W).

    6 Аппаратура

6.1 При испытании по настоящему методу используют CCS: ручной (6.2), полуавтоматический (6.3) и автоматический (6.4).

6.2 Ручной CCS (рисунок 1) включает в себя: электромотор постоянного тока, вращающий ротор, находящийся внутри статора; датчик скорости или тахометр, измеряющий скорость ротора; амперметр постоянного тока со шкалой тонкой регулировки контроля тока; систему контроля температуры статора, поддерживающую температуру в пределах ±0,05 °С от заданной температуры, и циркуляционный насос для хладагента, совместимый с системой контроля температуры.


Рисунок 1 - Ручной CCS



6.3 Полуавтоматический CCS (рисунок 2), кроме указанного в 6.2, включает в себя компьютер, интерфейс компьютера и дозирующий насос для испытуемого образца.



Рисунок 2 - Полуавтоматический CCS



Циркуляционный насос для метанола не используют, так как при вводе испытуемого образца предыдущий испытуемый образец вытесняется.

6.4 Автоматический CCS (рисунок 3), кроме указанного в 6.2, включает в себя автоматизированный стол для образцов, позволяющий испытывать одновременно до 30 образцов под контролем компьютера, без вмешательства оператора.


Рисунок 3 - Автоматический CCS



6.5 Калибровочный термистор-датчик, устанавливаемый в тепловой канал CCS около внутренней поверхности статора для определения температуры испытания.

6.6 Система охлаждения

6.6.1 Холодильник для жидкого хладагента, необходимый для поддерживания температуры хладагента приблизительно на 10 °С ниже температуры испытания. Предпочтительным является механическое охлаждение, но допускается применять и охлаждающие смеси с сухим льдом. Соединительные шланги между CCS и системой охлаждения должны быть как можно короче и хорошо изолированы.

6.6.2 Для обеспечения необходимого теплового контакта с датчиком температуры тепловой канал статора следует периодически очищать и помещать в него маленькую каплю ртути. Если применение ртути неприемлемо из-за ее токсичности, необходимо использовать теплоноситель с высоким содержанием серебра. Температура хладагента, подаваемого к вискозиметрической ячейке, должна быть не менее чем на 10 °С ниже температуры испытания.

6.6.3 Когда маловязкий испытуемый образец находится в вискозиметрической ячейке и двигатель привода ротора включен, то для обеспечения оптимального контроля температуры при использовании системы охлаждения с сухим льдом клапан циркуляционного насоса для регулирования подачи хладагента открывают.

6.7 Циркуляционный насос любого типа для хладагента (только для ручного CCS), обеспечивающий циркуляцию теплового хладагента через статор для замены образца и испарения растворителей.

    7 Реактивы и материалы

7.1 Ацетон, х.ч.

Примечание - Опасен, чрезвычайно воспламеняем, пары могут стать причиной пожара.

7.2 Хладагенты

В качестве хладагента используют обезвоженные метанол, этанол, изопропанол. Если при работе в условиях повышенной влажности в хладагент попадает вода, его заменяют обезвоженным хладагентом, чтобы обеспечить постоянный контроль температуры, особенно в системах с сухим льдом.

7.2.1 Метанол, х.ч.

Примечание - Опасен, воспламеняем, пары вредны.

7.2.2 Этанол (технический).

7.2.3 Изопропанол, х.ч.

7.3 Бензин-растворитель.

Примечание - Пары вредны.

7.4 Калибровочные масла - ньютоновские масла с низкой температурой помутнения, известными вязкостью и зависимостью "вязкость-температура".

Вязкость калибровочных масел приведена в таблице 1; точные значения вязкости прилагаются к каждому стандартному веществу.


Таблица 1 - Вязкость калибровочных масел

Калибровочное масло

Приблизительная вязкость*, мПа·с, при температуре, °С

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-35

CL-10

-

-

-

-

-

-

1700

CL-12

-

-

-

-

800

1600

3200

CL-14

-

-

-

-

1600

3250**

7000***

CL-16

-

-

-

-

2500

5500

11000

CL-19

-

-

-

1800

3500**

7400

17000

CL-22

-

-

1300

2500

5100

11000

-

CL-25

-

-

1800

3500**

7400

17000

-

CL-28

-

1200

2500

5000

9300

-

-

CL-32

-

1800

3500**

7300

15900

-

-

CL-38

-

2900

5000

13000

-

-

-

CL-48

2300

4500**

9500

21000

-

-

-

CL-60

3700

7400

15600

-

-

-

-

CL-74

6000**

12000

-

-

-

-

-

* По конкретным значениям следует проконсультироваться с поставщиком.

** Масло, используемое для калибровки, проверяют с помощью CCS-2B или CCS-4, CCS-5 по программным версиям 3.х или 5.х - по пластичным материалам (продуктам).

*** Масло, используемое для калибровки, проверяют с помощью CCS-4 или CCS-5 по программным версиям 4.х или 6.х.