گرانروی یا همان ویسکوزیته روغن چیست و چه اهمیتی دارد؟

گرانروی یا ویسکوزیته روغن به مقاومت آن در برابر جاری شدن اشاره دارد. به عبارت دیگر، نشان می‌دهد که روغن چقدر غلیظ یا رقیق است. این خاصیت، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های روغن موتور و سایر روان‌کننده‌ها است که بر عملکرد و عمر مفید آنها تاثیر مستقیم دارد.

اهمیت گرانروی در چیست؟

• روانکاری مناسب: روغن با گرانروی مناسب، می‌تواند به طور موثر بین قطعات متحرک موتور جریان پیدا کند و اصطکاک آنها را به حداقل برساند. این امر، سبب کاهش سایش و خوردگی قطعات و افزایش عمر موتور می‌شود.
• حفاظت از موتور در دماهای مختلف: روغن با گرانروی بالا در دمای پایین، از غلیظ شدن بیش از حد روغن و عدم روانکاری مناسب موتور جلوگیری می‌کند. در مقابل، روغن با گرانروی پایین در دمای بالا، از رقیق شدن بیش از حد روغن و عدم محافظت کافی از موتور جلوگیری می‌کند.
• کاهش مصرف سوخت: روغن با گرانروی مناسب، می‌تواند به راندمان بهتر موتور و کاهش مصرف سوخت کمک کند.

انواع روغن بر اساس گرانروی:

• روغن‌های مونوگرید: این نوع روغن‌ها فقط برای یک محدوده دمایی خاص (معمولاً زمستان یا تابستان) مناسب هستند.
• روغن‌های مولتی‌گرید: این نوع روغن‌ها برای استفاده در طیف وسیع‌تری از دماها مناسب هستند.

انتخاب روغن با گرانروی مناسب:

انتخاب روغن با گرانروی مناسب، به عوامل مختلفی مانند نوع موتور، شرایط آب و هوایی و نوع کاربری خودرو بستگی دارد. به طور کلی، برای انتخاب روغن مناسب، باید به دفترچه راهنمای خودرو مراجعه کرد.

نکاتی در مورد گرانروی:

• گرانروی با دما رابطه معکوس دارد: با افزایش دما، گرانروی روغن کاهش می‌یابد و با کاهش دما، گرانروی روغن افزایش می‌یابد.
• افزایش دهنده‌های گرانروی: برخی از مواد افزودنی به روغن اضافه می‌شوند تا گرانروی آن را در دماهای مختلف ثابت نگه دارند.
• اندازه‌گیری گرانروی: گرانروی روغن با استفاده از دستگاه ویسکومتر اندازه‌گیری می‌شود.

گرانروی يکی از مهمتر ين خواص روغن بوده كه به شلي ياسفتي روغن مربوط مي شود . به عبارت ديگربه مقاومت روغن در برابر جر يان يافتن گرانروي ياويسكوزيته گفته مي شودو يکی از مهمتر ين عوامل برای انتخاب صح يح روغن برای يک دستگاه است. از آن جا يی که گرانروی عامل بس يار مهمی در روغن های صنعتی است، تمام مشخصات طراحی شده برای روغن های صنعتی، به گرانروی آن ها ارجاع داده مي شود گرانروي روغن در درجه حرارت كاري مشخص كننده خواص روغن در مقابل اصطكاك مي باشد . هنگام انتخاب روغن لازم است كه روغني انتخاب شودكه به اندازه كافي غليظ باشد تا تشكيل يك فيلم نازك بين دو سطح درگير داده شود و از تماس مستقيم قطعات ثابت و متحرك جلوگيري به عمل آيد . اصطكاك با ضخيم شدن فيلم روغن نسبت مستقيم داردبدين جهت نبايد تصور شود كه روغن هاي سبك تر نسبت به روغن هاي سنگين تربهتر روغنكاري مي كنند . اگر روغن خيلي رقيق باشد ممكن است نتواند دو سطح متحرك فلز ي را كام ً لا از هم جدا نگه دارد (به دليل كم شدن فيلم روغن ) و نتيجتا در بعضي از نقاط دو سطح با هم تماس پيدا مي كنند و گرماي حاصله از اين تماس باعث كمتر شدن گرانروي روغن يعني تماس بيشتر فلزبافلز مي شود .

هرچه تماس دو سطح فلزي بيشتر شودگرماي حاصله بالاتر خواهد رفت تا باعث جوش خوردن (گريپاژكردن)وتوقف ماشين شود. در اتومبيل هاي سواري فاصله بين درجه حرارت شروع به كار و هنگام عمليات زياد است بدين جهت بايد در انتخاب روغن دقت كافي به عمل آيد تا هنگام شروع به كار موتوردرهواي سرد, روغن جريان داشته باشد و از طرفي گرانروي آن در گرماي عمليات مناسب باشد.

Sealing گرانروي در ايجاد گرما در ياتاقان ها، سيلندرها و دنده ها نيزنقش مؤثري داردو اثر آب بندي مقدار مصرف و كم شدن روغن در سيستم راكنترل مي كند. آسان روشن شدن ماشين در هواي Effect سرد بستگي زيادي به گرانروي روغن مورد استفاده داردو مهمترين عامل در انتخاب روغن، مي باشد.

ايده اساسي درباره گرانروي بوسيله شكل زير كه يك قطعه با سرعت يكنواخت روي يك لايه روغن روي بكار F يك سطح ثابت ديگركشيده مي شود, نشان داده شده است . براي حركت دادن قطعه بايد نيرويي برابر برده شود تا اصطكاك بين سطح قطعه و لايه روغن را از بين ببرد زيرا روغن تمايل دارد كه به صفحات ثابت و متحرك بچسبدودربرابرحركت مقاومت ايجادكند.

لازمه براي حركت دادن دوقطعه نسبت به هم: (F) مقدارنيروي حركت دارد. (U) الف-تناسب مستقيم باسرعت دوصفحه(قطعه) دارد. (A) ب-تناسب مستقيم باسطح دارد. (L) پ-تناسب معكوس بافاصله بين دوصفحه اصطكاك بين قطعه و لايه روغن به علت وجود گرانروي روغن است . در نتيجه نيروي بكار رفته براي حركت بستگي به ضريب مقاومت داخلي بين دوسطح ( )كه ناشي ازروغن است، و به ان گرانروي ياويسكوزيته گفته مي شود دارد.

گرانروي را كه با اندازه گيري مقدار نيروي لازم براي غلبه بر نيروي اصطكاك بين دو لايه، با ابعاد مشخص، مي گويند . گرانروي Dynamic Viscosity اندازه گيري مي شود را گرانروي مطلق يا گرانروي ديناميك ديناميك فقط تابعي از اصطكاك داخلي مايع است،و يكي از اساسي ترين عوامل در محاسبات طراحي ياتاقانها و جريان مايعات مي باشد.

همچنین بخوانید: قیمت روغن هیدرولیک صنعتی

گرانروی سینماتیک Kinematic Viscosity

گرانروی سینماتیک (همچنین ویسکوزیته سینماتیک) یک خاصیت سیال است که مقاومت آن در برابر جریان را نشان می‌دهد. به عبارت ساده‌تر، معیاری برای سنجش سهولت حرکت سیال است.

نکاتی برای درک بهتر:

• ویسکوزیته: اصطلاح کلی برای مقاومت سیال در برابر جریان است. به عنوان مثال، عسل ویسکوزیته بالایی دارد و به آرامی جاری می‌شود، در حالی که آب ویسکوزیته پایینی دارد و به راحتی جاری می‌شود.
• گرانروی سینماتیک در مقابل گرانروی دینامیک: دو روش اصلی برای اندازه‌گیری ویسکوزیته وجود دارد:
  • گرانروی سینماتیک (ν): نسبت گرانروی مطلق سیال (مقاومت در برابر اصطکاک داخلی) به چگالی آن است. گرانروی سینماتیک نشان می‌دهد که سیال تحت اثر جاذبه چقدر به راحتی پخش می‌شود.
  • گرانروی دینامیک (η): خاصیت ذاتی سیال است که مقاومت آن در برابر جریان را نشان می‌دهد. واحد آن پاسکال ثانیه (Pa·s) است.

کاربردها:

• گرانروی سینماتیک معمولاً در شرایطی که حرکت سیال مهم است، مانند مکانیک سیالات یا کاربردهای روانکاری، استفاده می‌شود.
• واحد آن در سیستم SI متر مربع بر ثانیه (m²/s) است، اما واحد رایج‌تر میلی‌متر مربع بر ثانیه (mm²/s) است.

نکات اضافی:

• گرانروی سینماتیک به دما وابسته است. با افزایش دما، گرانروی سینماتیک به طور کلی کاهش می‌یابد، به این معنی که سیال به راحتی بیشتری جریان می‌یابد.
• مایعاتی که گرانروی سینماتیک بالایی دارند عبارتند از عسل، روغن و شربت. در مقابل، آب و الکل ویسکوزیته سینماتیک پایینی دارند.

از تقسيم گرانروي ديناميك(مطلق) بر دانسيته روغن گرانروي سينماتيك بدست م يآيد گرانروي سينماتيك را مي توان به عنوان مقاومت يك مايع دربرابرجريان ان تحت نيروي وزن تعريف كردونشان دهنده تأثير دانسيته بر گرانروي ديناميك است كه هر دو در يك درجه حرارت و سيستم واحد يكسان اندازه گرفته مي شوند.

براي اندازه گيري گرانروي سينماتيك ازدستگاه استانداردمخصوصي كه شامل يك لوله موئينه كه داراي يك اريفيس است و به ان ويسكومترگفته مي شوداستفاده مي شود.روش كاربه اين صورت است كه زمان عبور حجم معيني ازروغن بين دوعلامت تحت تاثيرنيروي ثقل زمين برحسب ثانيه اندازه گيري مي شودوسپس اين زمان درعددثابت ويسكومترضرب مي شودتاويسكوزيته سينماتيك برحسب سانتي استوك دردرجه حرارت معين بدست ايد. هرچه زمان تخليه روغن بيشترباشدمبين بالاتر بودن گرانروي ان است وبرعكس هرچه اين زمان كمترباشدگرانروي پايين تراست.

درازمايشگاه هامعمو ًلا گرانروي سينماتيكي دريك دماي معين( ۴۰ درجه سانتيگراد) اندازه گيري م يشود و سپس با استفاده از جداول استاندارد گرانروي به سيستم هاي ديگر تيديل مي شود.

براي اندازه گيري ويسكوزيته ديناميكي ازيك عددسيلندروپيستون كه پيستون باسرعت ثابتي درداخل سيلندرحركت مي كندوفاصله بين انهاباروغن پرشده است استفاده مي شود.

هرچه ويسكوزيته روغن بيشتر باشدمقدارنيروي لازم براي چرخاندن پيستون درداخل سيلندربيشترخواهدبودوهرچه روغن رقيق تر (ويسكوزيته كمتر)باشد نيروياگشتاورموردنيازكمترخواهدبود. براساس ساختمان دستگاه(قطرسطح مقطع جنس و…..)مقدارتورك لازم براي روغن هاي مختلف متفاوت است كه باضرب كردن تورك خوانده شده ازروي دستگاه درعددثابت ويسكومتر,ويسكوزيته قابل محاسبه است تهيه شده ويك ASTM براي تعيين گرانروي روغن در درجه حرار تهاي مختلف از نمودارهايي كه توسط نمونه ان درزيرنشان داده شده استفاده مي شود.

در انتخاب روغن براي يك كاربرد خاص، گرانروي اولين عامل انتخاب است. گرانروي بايد به اندازه اي بالا باشد تا بتواند تشكيل يك لايه(فيلم) مناسب جهت جدانمودن دوسطح وانجام عمليات روانكاري بين قطعات را انجام دهد. از طرف ديگر گرانروي نبايد آنقدرزياد باشد كه اصطكاك بين لايه هاي روغن بيش از حد زياد شود زيراباعث افزايش چسبندگي,اصطكاك وبيشترشدن توان مصرفي مي شود

همچنین بخوانید: روغن هیدرولیک صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟

Viscosity Index شاخص گرانروي

تغييرات گرانروي بادرجه حرارت با شاخص گرانروی اندازه گيری وبيان می شود. اگر درجه حرارت کم شود، گرانروی افز ايش خواهد يافت و بر عکس اگر درجه حرارت افزا يش يابد، گرانروی کاهش می يابد. در مواقعی که تغييرات درجه حرارت عملکرد روغن زياد باشد، اين پارامتراهميت بيشتري پيدامي كند . به عبارت ديگرشاخص گرانروي يك ارزش عددي براي نشان دادن تغييرات گرانروي يك روغن با تغيير درجه حرارتاست وهرچه عددش اخص گرانروي بزرگترباشدمبين اين است كه گرانروي روغن نسبت به تغييرات درجه

حرارت تغييركمتري دارد. براي بالا بردن شاخص گرانروي روغن از پليمرها ي با وزن مولكولي زياد استفاده مي شود.

روش تعيين شاخص گرانروي

شاخص گرانروي يك روغن رابااندازه گيري گرانروي ان دردودماي ۴۰ و ۱۰۰ درجه سانتيگرادومقايسه اين گرانروي هاباگرانروي دوعددروغن مبناكه به ترتيب داراي شاخص گرانروي صفروصدمي باشند وهردويانهادر ۱۰۰ درجه سانتي گرادداراي گرانروي برابرباگرانروي روغن موردازمايش هستند محاسبه مي شود. استفاده مي شود. ASTM D براي اندازه گيري شاخص گرانروي ازروش استاندارد 2270دونمونه روغن مبنا بامشخصات زير مي باشند. تهيه مي شود كه نمودار تغييرات گرانروي و درجه حرارت Pennsylvenla الف-روغن مبنائي كه از نفت خام ان صد فرض مي شود. V.I آن مستقيم است و شاخص گرانروي ان صفرفرض مي شود. V.I به دست مي آيد و شاخص گرانروي Texas ب-روغن مبنائي كه از نفت خام ١٠٠ و با C ٤٠ و C ، شاخص گرانروي يك روغن با انداز هگيري گرانروي روغن در دو درجه حرارت استفاده ازجداول يانوموگراف هائي كه براساس گرانروي تعيين شده دردودرجه حرارت فوق تنظيم شده ا ند تهيه شده، محاسبه مي شود. ASTM توسط شاخص گرانروي روغنهاي روان كننده داراي دامن هاي از زير صفر تا بالاي صد ميباشد. بعضي از روغن هاي سنتتيك ممكن است داراي دامنه اي پايين تر يا بالاتر از دامنه فوق باشند. براي بدست اوردن سريع شاخص گرانروي از نموگراف هائي كه براي اين منظورتهيه شده است نيز مي توان استفاده كرد. براي پيداكردن شاخص گرانروي روغن هايي كه شاخص گرانروي انهابين صفرتاصدباشدازنموگراف زيراستفاده مي شود. روش كاربه اين صورت است كه بااندازه گيري گرانروي روغن مورد نظر در دما هاي ۴۰ و ۱۰۰ درجه سانتيگراد اين اعداد را روي نمودار برده مي شودوبارسم يك خط مستقيم بين اين نقاط ميتوان شاخص٣٠٠ (براي بيشتر روغن هاي F گرانروي را بدس تآورد اين خط نبايد تا زير نقطه ريزش و يا بالاتر از تقريبًاروان كننده) رسم شود. زيرا در خارج از اين دو محدوده ممكن است خط بصورت مستقيم نباشد.

براي بدست اوردن شاخص گرانروي روغن هائي كه شاخص گرانروي انهابين ١٠٠ تا ٤٠٠ باشد از نموگراف زيراستفاده مي شود. بالادر حال افزايش است. V.I بالا برده شود زيرا نيازبه روغن با V.I در صنعت مرتبًا سعي م يشود كه Shock بطورمثال استفاده ازروغن هاي باشاخص گرانروي بالا در هواپيما و ترم زهاي هيدروليكي ومصرف فراوان دارد. Absorber براي بالا بردن شاخص گرانروي م يتوان از مواد افزودني بهبوددهنده شاخص گرانروي استفاده نمود. در شرايطي كه درجه حرارت روغن در حين كار تغيير چنداني نم يكند، استفاده از مواد افزودني بهبوددهنده شاخص گرانروي كاربرد ندارد. ولي در شرايطي كه درجه حرارت روغن در حين كار تغييرات زيادي مي كند (مثل روغن موتور)، استفاده از مواد افزودني بسيار مناسب م يباشد چون اين مواد از تغييرات زياد گرانروي

روغن كه مي تواندباعث اختلال درروانكاري شود جلوگيري مي كنند.

از آنجائي كه گرانروي باتغيير درجه حرارت تغيير مي كند، لازم است د رمحاسبات طراحي درجه حرارت واقعي كه تحت آن درجه حرارت روغن مورد استفاده قرار م يگيرد و همچنين پايي نترين درجه حرارت محيط, كه ماشين در آن درجه حرارت روشن مي شود، درنظر گرفته شود.

شرکت پترو اکسیر آسیا تولید کننده انواع روغن های صنعتی ، روغن های هیدرولیک  و مواد شیمیایی صنعتی همیشه سعی کرده کیفیت را به عنوان اولین و مهمترین گزینه برای تولیدات خود در نظر بگیرد.شما می توانید برای اطلاع از انواع روغن هیدرولیک و روغن صنعتی با کارشناسان ما از طریق صفحه تماس با ما در ارتباط باشید تا مناسب ترین و مرغوبترین انواع روغن صنعتی را دریافت نمایید.