28 ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΕΙΚΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ (VISCOSITY-VISCOSITY INDEX)

28 3 A ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟΥ ΙΞΩΔΟΥΣ ΔΙΑΦΑΝΩΝ ΚΑΙ ΑΔΙΑΦΑΝΩΝ ΥΓΡΩΝ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΙΞΩΔΟΥΣ KINEMATIC VISCOSITY AND CALCULATION OF DYNAMIC VISCOSITY ASTM D-445/ISO 3104 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 28

29 ΓΕΝΙΚΑ ΣΚΟΠΟΣ H μέθοδος καλύπτει τη διαδικασία προσδιορισμού του κινηματικού ιξώδους όλων των υγρών προϊόντων του πετρελαίου, διαφανών και αδιαφανών, δια της μέτρησης του χρόνου ροής συγκεκριμένου όγκου υγρού, υπό την επίδραση της βαρύτητας δια μέσου βαθμονομημένου τριχοειδούς ιξωδομέτρου. Το γινόμενο της πυκνότητας και του κινηματικού ιξώδους είναι το δυναμικό ή απόλυτο ιξώδες. Η μέθοδος εφαρμόζεται σε υγρά που παρουσιάζουν νευτώνια συμπεριφορά ροής. Εάν ένα υγρό δεν έχει νευτώνια συμπεριφορά, δηλαδή έχει δυναμικό ιξώδες εξαρτώμενο από τη διατμητική τάση, οι μετρούμενες τιμές ιξώδους θα εξαρτώνται από τον χρησιμοποιούμενο ιξωδομετρικό σωλήνα. Για υγρά με νευτώνια συμπεριφορά, οι μετρήσεις με διαφορετικής διαμέτρου ιξωδόμετρα, θα έφερε το ίδιο αποτέλεσμα. Για υγρά με μη νευτώνια συμπεριφορά τα αποτελέσματα αυτά θα ήταν διαφορετικά. ΟΡΙΣΜΟΙ Κινηματικό ιξώδες (v): Είναι η αντίσταση στη ροή ενός υγρού κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Για κάθε ιξωδόμετρο, ο χρόνος που απαιτείται για τη ροή ενός συγκεκριμένου όγκου υγρού είναι ευθέως ανάλογος του κινηματικού του ιξώδους (v = c * t) επί της σταθεράς του ιξωδομέτρου. Δυναμικό ιξώδες (n): είναι μέτρηση της αντίστασης στη ροή Πυκνότητα (ρ): Η μάζα ανά μονάδα όγκου σε θερμοκρασία t. ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Με τη χρήση κατάλληλων τριχοειδών βαθμονομημένων ιξωδομέτρων, μετράται ο χρόνος που μεσολαβεί για να ρεύσει συγκεκριμένος όγκος υγρού από ένα μέρος του ιξωδομέτρου σε άλλο, κάτω από συνθήκες επαναληψιμότητας και απόλυτου ελέγχου της θερμοκρασίας. Η μέτρηση του χρόνου ροής γίνεται σε δευτερόλεπτα. Το κινηματικό ιξώδες υπολογίζεται ως γινόμενο του χρόνου ροής και της σταθεράς του ιξωδομέτρου σε cst ή mm 2 /sec. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 29

30 ΜΟΝΑΔΕΣ ΙΞΩΔΟΥΣ Κινηματικό Ιξώδες (v): Στο σύστημα CGS είναι: 1 cm 2 /sec = 1 stoke (St) και cst. Στο SI είναι: 1m 2 /s, 1 St= 10-4 m 2 /s Η μονάδα που χρησιμοποιείται είναι το ένα εκατοστό το St το centistokes που συμβολίζεται ως cst και αντίστοιχα σε 1 mm 2 /sec. Δυναμικό ιξώδες (n): Μονάδα στο CGS είναι το mpa.* s = 1cP = 1 centipoise Στο SI είναι: Ρa * s. = 1Kg/m * s Η σχέση που συνδέει το κινηματικό με το δυναμικό ιξώδες είναι: v = n / p Όπου: p = πυκνότητα 15 σε kg/m 3 ( SI ) ν = κινηματικό ιξώδες σε cst n = δυναμικό ιξώδες mpa.s ή cp ΣΗΜΑΣΙΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ Η ακριβής μέτρηση του ιξώδους είναι βασική απαίτηση των προδιαγραφών σε πολλά προϊόντα πετρελαίου. Το ιξώδες πολλών καυσίμων πετρελαίου (ντηζελοκαυσίμων) είναι σημαντικό να προσδιορίζεται, για την εκτίμηση της ταχύτητας ροής στα συστήματα καύσης και κυρίως την ευκολία διασκορπισμού-ψεκασμού σε συγκεκριμένο καυστήρα. Η γνώση αυτή κατά συνέπεια έχει να κάνει με την ποιότητα καύσης. Για τις πολλαπλές κατηγορίες λιπαντικών πετρελαϊκής προέλευσης και μη, η γνώση του ιξώδους αποτελεί σπουδαίο ρόλο για τη χρήση του στον κινητήρα. Ένας κινητήρας δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς καύσιμο αλλά και χωρίς λιπαντικό. Η ομαλή λειτουργία του κινητήρα, εξαρτάται άμεσα από το κατάλληλο ιξώδες του λιπαντικού που χρησιμοποιείται. Αυτό έχει να κάνει με τη μείωση του συντελεστή τριβών, μείωση των φθορών των τριβέων, απαγωγή μέρους θερμότητας λόγω τριβής, στεγανότητα, αποφυγή διάβρωσης και κατά συνέπεια μείωση της απώλειας μηχανικής ενέργειας στον κινητήρα άρα αύξηση του μηχανικού έργου. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 30

31 Η τιμή του ιξώδους σε μεταχειρισμένα λιπαντικά δεν πρέπει να παρουσιάζει διαφορές άνω του 10% της αρχικής τους μέτρησης. Μειωμένη τιμή του ιξώδους άνω του επιτρεπτού, υποδηλώνει πιθανή διαρροή καυσίμου στο έλαιο, και μείωση της λιπαντικής ικανότητας Αυξημένη τιμή του ιξώδους άνω του επιτρεπτού, υποδηλώνει προχωρημένη αλλοίωση λόγω σχηματισμού προϊόντων οξείδωσης και αύξηση σωματιδίων φθοράς στο έλαιο. Είναι σημαντικό να μετράται το ιξώδες για την εκτίμηση των συνθηκών διακίνησης και αποθήκευσής τους. Για να μπορεί ο κάθε ενδιαφερόμενος να ξεχωρίζει τα χαρακτηριστικά κάθε λιπαντικού, υπάρχει τυποποίηση που βασίζεται στη μέτρηση και την έκφραση του ιξώδους ενός λιπαντικού. Το ιξώδες αποτελεί την «ταυτότητα» του λιπαντικού και η γνώση και διαχείρισή του, έχει να κάνει με τη μακροζωία του κινητήρα και την οικονομία του καυσίμου. ΣΥΣΚΕΥΗ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Λουτρό απεσταγμένου νερού 40.0 0,02 C Λουτρό απεσταγμένου νερού 50.0 0,02 C Λουτρό ελαίου πολλαπλής χρήσης από 15 έως 135 0,02 C. Ιξωδόμετρα Cannon Fenske για αδιαφανή υγρά. Ιξωδόμετρα Cannon Fenske για διαφανή υγρά. Βαθμονομημένα θερμόμετρα για κάθε περιοχή. Αν χρησιμοποιούνται γυάλινα θερμόμετρα συνιστάται να χρησιμοποιούνται δύο που να συμφωνούν κατά 0.04 C. Χρονόμετρα ανάγνωσης 0.1 sec και ακρίβειας 0.07% στα 200-900 sec Στηρίγματα ιξωδομέτρων Cannon. ΒΑΘΜΟΝΟΜΗΣΗ ΚΑΙ ΔΙΑΚΡΙΒΩΣΗ Χρησιμοποιείτε μόνο βαθμονομημένα ιξωδόμετρα. Χρησιμοποιείτε πρότυπα λάδια για επιβεβαίωση της όλης διάταξης μέτρησης ιξώδους. Αν το ιξώδες δεν συμφωνεί κατά 0.35% ελέγξτε κάθε σημείο του προσδιορισμού. Συνήθη λάθη προέρχονται από βρόμικα ιξωδόμετρα ιδίως αν υπάρχει σκόνη στους τριχοειδής σωλήνες. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 31

32 ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ Πριν από κάθε προσδιορισμό ελέγχετε τη στάθμη και τη θερμοκρασία των λουτρών. Για σωστότερο έλεγχο της θερμοκρασίας, τα θερμόμετρα σε κάθε λουτρό μέτρησης να είναι δύο και να είναι εφοδιασμένα με πιστοποιητικά βαθμονόμησης, ή βαθμονομημένα από το εργαστήριο. Να είναι τοποθετημένα κάθετα. Η χρήση μεγεθυντικού φακού βοηθά στην ακριβή ανάγνωση των ενδείξεων. Επιλέξτε καθαρό και ξηρό ιξωδόμετρο το οποίο να δίνει 200 λεπτά χρόνο ροής τουλάχιστον για κάθε δείγμα που εξετάζεται (ο χρόνος εκροής δεν πρέπει να είναι μικρότερος των 200 sec.) Συνήθη μεγέθη ιξωδομέτρων που χρησιμοποιούνται στο εργαστήριό μας είναι: SIZE 100, 150, 200, 300, 350, 400 Βασική προϋπόθεσης για την επιλογή του ιξωδομέτρου είναι το αναμενόμενο ιξώδες στην ανάλογη θερμοκρασία. Η έκπλυση των ιξωδομέτρων να γίνεται με εξάνιο ή άλλο παρόμοιο διαλύτη και η ξήρανση με ξηρό αέρα και τοποθέτηση στον φούρνο των 50 C. Καθαρό και ξηρό ιξωδόμετρο εξασφαλίζει σωστή μέτρηση ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΓΙΑ ΔΙΑΦΑΝΗ ΥΓΡΑ Σε καθαρό ποτήρι διηθήστε 50 ml δείγμα. Αναστρέψτε το ιξωδόμετρο και τοποθετήστε το σωλήνα Ν μέσα στο δείγμα. Προσαρμόστε πουάρ στο φαρδύ σωλήνα L και με αναρρόφηση πάρτε δείγμα μέχρι την χαραγή του τριχοειδούς (σημείο F της εικόνας). Σκουπίστε τον σωλήνα με μαλακό χαρτί και προσαρμόστε το στήριγμα. Για δείγματα με ύπαρξη στερεών σωματιδίων, κάντε διήθηση με φίλτρα 75 μm. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 32

33 Τοποθετήστε το ιξωδόμετρο στο λουτρό και αφήστε το για 30 λεπτά. Αναρροφήστε το δείγμα 7 mm πάνω από την πρώτη χαραγή μέτρησης Ε. Μετρήστε τον χρόνο της ελεύθερης ροής με προσέγγιση 0.1 λεπτά μεταξύ των σημείων Ε και F. Εάν ο χρόνος εκροής είναι μικρότερος των 200 επαναλάβατε τη διαδικασία με ιξωδόμετρο μικρότερης διατομής διαφορετικά, Επαναλάβετε την μέτρηση και ελέγξτε τα δύο αποτελέσματα αν συμφωνούν κατά 0,20% από τον μέσο όρο των τιμών. π.χ. αν βρείτε 3.950 και 3.960 τότε ο Μ.Ο 3.955 Χ 0.002 = 0.008 τότε η τιμή 3.955 0.008 είναι αποδεκτή. Αν δεν ισχύει το ανωτέρω επαναλάβετε τον προσδιορισμό. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΓΙΑ ΑΔΙΑΦΑΝΗ ΥΓΡΑ Το ιξωδόμετρο που χρησιμοποιείται είναι Cannon Fenske αντίστροφης ροής (εικόνα). Δείγματα μπορεί να αποτελούν, διάφορα μηχανέλαια που έχουν παραχθεί από απόσταξη με απογύμνωση ατμού, μαύρα λιπαντικά, μαζούτ, κηρώδη προϊόντα καθώς και αργό πετρέλαιο, χωρίς καμία επεξεργασία. Το μόνο που χρειάζεται είναι να είναι αντιπροσωπευτικά και ομογενοποιημένα δείγματα. Για προσδιορισμό ιξώδους σε βιτουμένια η μέθοδος ASTM 2170/2171 είναι πιο ενδεδειγμένη. Το ιξώδες των καυσίμων μαζούτ και άλλων όμοιων κηρωδών προϊόντων επηρεάζεται από την προηγούμενη θερμική τους ιστορία. Θερμάνετε τα κρύα δείγματα μαζούτ στους 60 2 C για μια ώρα. Αναμίξτε τα στους ηλεκτρικούς αναμικτήρες ανάλογα με το μέγεθος του δείγματος. Τα δείγματα του ενός λίτρου αναμιγνύονται στον μικρό αναμικτήρα και τα μεγάλα δοχεία στον μεγάλο. Αμέσως μετά την ανάμιξη μεταφέρατε περίπου 70-80 ml δείγμα σε φιαλίδιο πυρέξ των100 ml. Τοποθετήστε το φιαλίδιο σε λουτρό 100 C για 30 λεπτά. Τα ιξωδόμετρα και οι σήτες διήθησης καλό είναι να διατηρούνται στους 60 C για να μην κρυώνουν το δείγμα όταν αυτά χρησιμοποιούνται. Πάρτε το φιαλίδιο με το δείγμα από το λουτρό των 100 C και διηθήστε μια ποσότητα αρκετή για να γεμίσει το ιξωδόμετρο. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 33

34 Χρησιμοποιείστε σίτα 75 μm. Τοποθετήστε τον λεπτό σωλήνα Ν του ιξωδομέτρου αντίστροφα μέσα στο δείγμα. Προσαρμόστε ποάρ στο σωλήνα L και με αναρρόφηση πάρτε δείγμα ώστε να πληρωθεί η σφαίρα D μέχρι την χαραγή G (εικόνα). Σκουπίστε το ιξωδόμετρο. Τοποθετήστε το στήριγμα στο ιξωδόμετρο και στηρίξτε το στο λουτρό κάθετα τοποθετώντας το λαστιχένιο πώμα στον σωλήνα Ν. Αφήστε να περάσει μισή ώρα για να πάρει τη θερμοκρασία μέτρησης. Ελέγξτε τη θερμοκρασία. Αφαιρέστε το λαστιχένιο πώμα από το σωλήνα Ν και αφήστε το δείγμα να εκρεύσει με τη βοήθεια της βαρύτητας. Μετρήστε το χρόνο που απαιτείται ώστε να ανυψωθεί το δείγμα από το σημείο χρονομέτρησης E έως F και F-Β με προσέγγιση 0,1 λεπτά. Κατά τη διάρκεια της μέτρησης δεν επιτρέπεται η πρόσθεση ή αφαίρεση άλλων ιξωδομέτρων στο λουτρό. Υπολογίστε το ιξώδες και για τις δύο σφαίρες πλήρωσης. Οι δύο τιμές δεν πρέπει να διαφέρουν περισσότερο από 1,7% του μέσου όρου τους. Εάν οι χρόνοι ροής είναι μικρότεροι των 200 ο καθένας, τότε επιβάλλεται η αλλαγή του ιξωδομέτρου με άλλο μικρότερης διαμέτρου τριχοειδούς και η διαδικασία της μέτρησης επαναλαμβάνεται. ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΩΝ Μεταφέρατε το ιξωδόμετρο στο λουτρό των 100 C. Βάλτε σε λειτουργία την αντλία κενού εάν υπάρχει στο εργαστήριο Σε λίγα δευτερόλεπτα το ιξωδόμετρο θα είναι καθαρό. Σταματήστε την αντλία κενού, αποσυνδέστε το ιξωδόμετρο και πάρτε το από το λουτρό. Για τον καθαρισμό του ιξωδομέτρου πρέπει να χρησιμοποιείται διαλύτης πλήρως αναμίξιμος με το δείγμα. Για τα περισσότερα δείγματα, είναι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 34

35 κατάλληλο ένα πτητικό πετρελαιοειδές, εξάνιο ή νάφθα. Για υπολειμματικά καύσιμα η πρόπλυση με έναν αρωματικό διαλύτη, όπως τολουόλιο ή ξυλόλιο είναι απαραίτητη για την απομάκρυνση υλικών όπως ασφαλτένια. Στεγνώστε με διαλύτη ξήρανσης και ξηρό αέρα. Τοποθετήστε το ιξωδόμετρο στον φούρνο. ΑΝ ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΟΥΝ ΜΑΥΡΕΣ ΕΠΙΚΑΘΙΣΕΙΣ στους σωλήνες του ιξωδομέτρου τότε πρέπει να γεμίσει με χρωμοθειικό οξύ και να παραμείνει 24 ώρες. Αποχύστε το χρωομοθειικό, ξεπλύνατε το ιξωδόμετρο με απεσταγμένο νερό, ακετόνη και τοποθετήστε το στον φούρνο. Καθαρίστε επίσης το φίλτρο και τις σήτες διήθησης καλά. Όταν τα ιξωδόμετρα χρησιμοποιούνται για λιπαντικά και αργό πετρέλαιο, χρειάζονται πλύση και με υδροχλωρικό οξύ διότι συσσωρεύουν ανόργανα άλατα. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 35

36 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ Υπολογίστε το κινηματικό ιξώδες κάνοντας χρήση του χρόνου που μετρήσατε και της σταθεράς του ιξωδομέτρου σύμφωνα με τη σχέση: v = c * t (1,2) Όπου: v= κιν. Ιξώδ. σε cst (mm 2 /s) c = σταθερά του ιξωδομέτρου σε cst/s και t (1,2) = χρόνος εκροής σε sec. Υπολογίστε το δυναμικό ιξώδες λαμβάνοντας το αποτέλεσμα της μέτρησης από το κινηματικό ιξώδες και κάνοντας χρήση της πυκνότητας σύμφωνα με τη σχέση: v = n / p και n = v * p * 10-3 Όπου: p = πυκνότητα 15 σε kg/m 3 v = κιν. Ιξώδ. σε cst (mm 2 /s) n = δυναμ. Ιξώδ. mpa.s ή cp ΑΝΑΦΟΡΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ Κατά τη μέθοδο το αποτέλεσμα αναφέρεται με προσέγγιση 4 δεκαδικών ψηφίων μαζί με τη θερμοκρασία δοκιμής. Συνήθως το αποτέλεσμα στα καύσιμα αναφέρεται σύμφωνα με την προσέγγιση που καθορίζουν προδιαγραφές (cst ή mm 2 /s) με προσέγγιση 2 δεκαδικών ψηφίων. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 36

37 ΠΙΝΑΚΑΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ Υ/Α ΑΝΑ 1oC Με τη βοήθεια του πίνακα που ακολουθεί διορθώστε την πυκνότητα όπως στο παράδειγμα. Ισχύει ότι: p 37,8 oc = p δείγματος (α. ΔΤ) Μετρούμενη πυκνότητα στους 15 οc Διορθωμένη τιμή για 1 ο C Μετρούμενη πυκνότητα στους 15 οc Διορθωμένη τιμή για 1 ο C 0.610-0.612 0.00101 0.735-0.741 0.00081 0.612-0.617 0.00100 0.742-0.747 0.00080 0.618-0.622 0.00099 0.748-0.753 0.00079 0.623-0.628 0.00098 0.754-0.759 0.00078 0.629-0.633 0.00097 0.760-0.765 0.00077 0.634-0.638 0.00096 0.766-0.771 0.00076 0.639-0.643 0.00095 0.772-0.777 0.00075 0.644-0.648 0.00094 0.778-0.783 0.00074 0.649-0.654 0.00093 0.784-0.790 0.00073 0.655-0.661 0.00092 0.791-0.799 0.00072 0.662-0.667 0.00091 0.800-0.808 0.00071 0.668-0.674 0.00090 0.809-0.818 0.00070 0.675-0.681 0.00089 0.819-0.828 0.00069 0.682-0.688 0.00088 0.829-0.838 0.00068 0.689-0.696 0.00087 0.839-0.852 0.00067 0.697-0.703 0.00086 0.853-0.870 0.00066 0.704-0.711 0.00085 0.871-0.890 0.00065 0.712-0.719 0.00084 0.891-0.970 0.00064 0.720-0.726 0.00083 0.971-1.000 0.00063 0.727-0.734 0.00082 Εφαρμογή: Διορθώστε την πυκνότητα ενός δείγματος ελαίου στους Τ=37,8 οc. Το έλαιο μετρήθηκε στους 18 οc και η πυκνότητά του βρέθηκε 0,880 g/cm 3. p 37,8 oc = p δείγματος (α. ΔΤ) Από τον πίνακα διαπιστώνεται πως η τιμή 0,880 βρίσκεται μεταξύ των περιοχών 0,871-0,890 και η τιμή διόρθωσης α = 0,00065 Η διαφορά θερμοκρασίας δείγματος έως την τιμή των 37,8οC είναι 19,8οC Έτσι p 37,8oC = p δείγματος (α * ΔΤ) = 0,880 (0,00065 * 19,8) = 0,8671 g/cm 3. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 37

38 3 α ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟΥ ΙΞΩΔΟΥΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΙΞΩΔΟΥΣ ΜΕ ΤΟ ΙΞΩΔΟΜΕΤΡΟ CANNON FENKE ASTM D-445 / EN ISO 3104) ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΠΡΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗ Ορυκτέλαια (διαφανές), Αργό πετρέλαιο (μη διαφανές) ΣΥΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Κατάλληλο λουτρό ιξωδομέτρου Ιξωδομετρικοί σωλήνες Cannon-Fenske Θερμόμετρα κατά ASTM Συσκευή μέτρησης πυκνότητας ή πυκνόμετρα κατά ASTM D-1298 1o ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗ: Ορυκτέλαιο 1. Κινηματικό ιξώδες (ν) στους 37,8 oc C ιξωδομέτρου = cst/s στους 37,8 oc Πρώτη μέτρηση χρόνου t 1 = s Κινηματικό ιξώδες (ν 1) = cst Δεύτερη μέτρηση χρόνου t 2 = s Κινηματικό ιξώδες (ν 2) = cst Διαφορά αποτελέσματος: Μέση τιμή μέτρησης: 2. Δυναμικό ιξώδες (n) στους 37,8 oc Πυκνότητα στους 37,8 oc Θερμοκρασία του δείγματος oc Πυκνότητα του δείγματος g/cm 3 Συντελεστής διόρθωσης για 1οC : α = p 37,8 oc = p δείγματος (α. ΔΤ) = g/cm 3 Κινηματικό ιξώδες (ν 2) = cst Δυναμικό ιξώδες (n) στους 37,8 oc : n 37,8oC = ν 37,8oC * p 37,8oC = cp ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 38

39 2o ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗ: Αργό Πετρέλαιο 1. Κινηματικό ιξώδες (ν) στους 37,8 oc C 1 ιξωδομέτρου = cst/s στους 37,8 oc C 2 ιξωδομέτρου = cst/s στους 37,8 oc Πρώτη μέτρηση χρόνου t 1 = s Κινηματικό ιξώδες (ν 1) = cst Δεύτερη μέτρηση χρόνου t 2 = s Κινηματικό ιξώδες (ν 2) = cst Διαφορά αποτελέσματος: Μέση τιμή μέτρησης: 2. Δυναμικό ιξώδες (n) στους 37,8 oc Πυκνότητα στους 37,8 oc Θερμοκρασία του δείγματος oc Πυκνότητα του δείγματος g/cm 3 Συντελεστής διόρθωσης για 1οC : α = p 37,8 oc = p δείγματος (α. ΔΤ) = g/cm 3 Κινηματικό ιξώδες (ν 2) = cst Δυναμικό ιξώδες (n) στους 37,8 oc : n 37,8oC = ν 37,8oC * p 37,8oC = cp Ημέρα παράδοσης: Φοιτητής: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 39

40 3 B ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΑΠΟ ΤΟ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΣΤΟΥΣ 40 ΚΑΙ 100 oc KINEMATIC VISCOSITY INDEX FROM KINEMATIC VISCOSITY AT 40 AND 100 oc (ASTM D-2270) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 40

41 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΑΠΟ ΤΟ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΣΤΟΥΣ 40 oc ΚΑΙ 100 oc KINEMATIC VISCOSITY INDEX FROM KINEMATIC VISCOSITY AT 40 oc AND 100 oc (ASTM D-2270) ΓΕΝΙΚΑ Ο Δείκτης Ιξώδους αποτελεί το βασικό εμπορικό χαρακτηριστικό των λιπαντικών. Η γνώση της μεταβολής του ιξώδους ενός ελαίου με τη θερμοκρασία έχει ιδιαίτερη σημασία για τη λίπανση των μηχανών. Η μεταβολές της θερμοκρασίας ενός κινητήρα τη στιγμή της εκκίνησης και της πλήρους λειτουργίας του είναι διαφορετικές και υπάρχει ανάγκη για καλή λίπανση στις διαφορετικές αυτές συνθήκες. Η εκτίμηση της επίδρασης της θερμοκρασίας στο ιξώδες ενός ελαίου γίνεται με το Δείκτη Ιξώδους (Δ.Ι.) ΣΚΟΠΟΣ Η μέθοδος καθορίζει την πορεία που ακολουθείται για τον υπολογισμό του δείκτη ιξώδους σε προϊόντα πετρελαίου όπως τα λιπαντικά ή άλλα συναφή προϊόντα χρησιμοποιώντας το κινηματικό ιξώδες που προέκυψε από τη διαδικασία μέτρησης σύμφωνα με τη μέθοδο ASTM D-445 στους 40 και στους 100 οc Χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικές πορείες. Η πρώτη για προϊόντα πετρελαίου με δείκτη ιξώδους μέχρι την τιμή 100 και η δεύτερη για προϊόντα με δείκτη ιξώδους πάνω από 100. Σαν τιμή αναφοράς λαμβάνεται το κινηματικό ιξώδες απεσταγμένου νερού 1,0038 cst στους 20 οc. ΟΡΙΣΜΟΙ Δείκτης ιξώδους (Δ.Ι.): Είναι αυθαίρετο μέτρο που δείχνει τη μεταβολή του κινηματικού ιξώδους ενός προϊόντος πετρελαίου, με τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Δείγματα με υψηλό δείκτη ιξώδους δεν έχουν μεγάλες διακυμάνσεις, ή διατηρούν ανεπηρέαστη την τιμή του ιξώδους σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία. Society of Automotive Engineers (SAE): Κλίμακα που συστάθηκε από την Οργάνωση Μηχανικών Αυτοκινήτων των ΗΠΑ, ώστε να κατηγοριοποιήσει τα ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 41

42 λιπαντικά με βάση το Δ.Ι. Η θερμοκρασία μέτρησης επιλέχθηκε αυθαίρετα στους 100 και 210 οf (38 και 99 C). Κλίμακα μέτρησης Δ.Ι.: Για τον καθορισμό κλίμακας του Δείκτη Ιξώδους από 0 έως 100, ελήφθησαν υπόψη οι τιμές δύο διαφορετικών ελαίων που παρουσίαζαν το ίδιο ιξώδες στους 100 οc. Το μεν πρώτο, από πετρέλαιο της Πενσυλβανίας, χαρακτηρίστηκε άριστο έλαιο (Δ.Ι.=100) καθώς παρουσίασε μικρή μεταβολή του ιξώδους με τη θερμοκρασία και το δε δεύτερο από τυπικό πετρέλαιο του κόλπου του Μεξικού, κακό έλαιο (Δ.Ι.=0), διότι η μεταβολή του ιξώδους του ήταν μεγάλη. ΣΗΜΑΣΙΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ Η σημασία του Δείκτη Ιξώδους, πέραν όλων των άλλων που ειπώθηκαν είναι ότι, το έλαιο με υψηλό δείκτη ιξώδους θα διατηρήσει τις ιδιότητές του σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας κινητήρα και περιβάλλοντος. Σε υψηλές θερμοκρασίες θα παραμείνει και θα εξασφαλίσει λίπανση στον κινητήρα και σε χαμηλές θερμοκρασίες θα διατηρήσει την ρευστότητά του έχοντας κανονική λειτουργία και κατά τις κρύες εκκινήσεις. ΔΕΙΚΤΗΣ ΙΞΩΔΟΥΣ ΚΑΙ ΕΙΔΟΣ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ Ο Δείκτης ιξώδους εξαρτάται από τη σύσταση δηλαδή το είδος των υδρογονανθράκων που αποτελείται το έλαιο. Γενικά οι παραφίνες Υ/Α παρουσιάζουν υψηλό Δ.Ι. (μικρή μεταβολή σε σχέση με τη θερμοκρασία). Οι αρωματικοί Υ/Α παρουσιάζουν τον χαμηλότερο Δ.Ι. (μεγάλη μεταβολή σε σχέση με τη θερμοκρασία). Οι ναφθενικοί Υ/Α παρουσιάζουν ενδιάμεση συμπεριφορά του Δ.Ι. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Α (Λάδια με Δ.Ι. από 0 100) Εάν το κινηματικό ιξώδες των ελαίων εξεταζόμενο στους 100 οc είναι μικρότερο ή ίσο με 70 cst, τότε λαμβάνονται από τον παρακάτω πίνακα οι τιμές L και Η. Οι τιμές που δεν αναγράφονται και είναι ενδιάμεσες τιμές στον πίνακα λαμβάνονται με γραμμική παρεμβολή. Δεν καθορίζεται και δεν αναφέρεται Δείκτης Ιξώδους ο οποίος προκύπτει από έλαιο με τιμή μικρότερη των 2 cst εξεταζόμενο στους 100 οc. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 42

43 Εάν η τιμή του κινηματικού ιξώδους ξεπερνά τα 70 cst στους 100 οc οι τιμές L και Η υπολογίζονται όπως παρακάτω: L = 0,8353 Y 2 + 14,67 Y 216 H = 0,1684 Y 2 + 11,85 Y 97 Ο Δ.Ι. ελαίου υπολογίζεται από τον τύπο: Δ.Ι. = [L-U) / (L-H)] x 100 (1) (U>H) Όπου: U= ιξώδες ορυκτελαίου που προσδιορίζεται στους 40 ο C σε cst L= ιξώδες ορυκτελαίου στους 40 ο C αν VI=0 σε cst H= ιξώδες ορυκτελαίου στους 40 ο C αν VI=100 σε cst Υ= ιξώδες ορυκτελαίου που προσδιορίζεται στους 100 ο C σε cst ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Β (Λάδια με Δ.Ι. πάνω από 100) Εάν το κινηματικό ιξώδες των ελαίων εξεταζόμενο στους 100 οc είναι μικρότερο ή ίσο με 70 cst, τότε λαμβάνονται από τον παρακάτω πίνακα οι τιμές L και Η. Οι τιμές που δεν αναγράφονται και είναι ενδιάμεσες τιμές στον πίνακα λαμβάνονται με γραμμική παρεμβολή. Δεν καθορίζεται και δεν αναφέρεται Δείκτης Ιξώδους ο οποίος προκύπτει από έλαιο με τιμή μικρότερη των 2 cst εξεταζόμενο στους 100 οc. Εάν η τιμή του κινηματικού ιξώδους ξεπερνά τα 70 cst στους 100 οc η τιμή Η υπολογίζεται όπως παρακάτω: H = 0,1684 Y 2 + 11,85 Y 97 και ο Δ.Ι. ελαίου υπολογίζεται από τον τύπο: Δ.Ι. = [((antilog N) 1) / 0.00715] + 100 (2) (U<H) όπου Ν=(logH logu)/logy ή Y N = H/U Όπου: U= ιξώδες ορυκτελαίου που προσδιορίζεται στους 40 ο C σε cst ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 43

44 L= ιξώδες ορυκτελαίου στους 40 ο C αν VI=0 σε cst H= ιξώδες ορυκτελαίου στους 40 ο C αν VI=100 σε cst Υ= ιξώδες ορυκτελαίου που προσδιορίζεται στους 100 ο C σε cst ΑΝΑΦΟΡΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΟΣ Ο Δ.Ι. αναφέρεται στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό. Όταν αυτός είναι ακριβώς στη μέση μεταξύ δύο ακέραιων αριθμών, τότε η στρογγυλοποίηση γίνεται στον πλησιέστερο ζυγό αριθμό. π.χ Δ.Ι = 87,50 ή 88, Δ.Ι = 88,50 ή 88 ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Η ακρίβεια της μεθόδου για τον υπολογισμό του Δείκτη Ιξώδους εξαρτάται αποκλειστικά από τον ακριβή προσδιορισμό του κινηματικού ιξώδους του δείγματος σύμφωνα με την ASTM D-445 Η μέθοδος του υπολογισμένου Δ.Ι. από προσδιορισμό κινηματικού ιξώδους στους 40 και 100οC είναι ακριβής και δεν υπάρχουν όρια σφάλματος. Παραδείγματα υπολογισμού του Δείκτη Ιξώδους (VI) 1. Ορυκτέλαιο εξεταζόμενο παρουσιάζει στους 40 ο C Κ.Ι. ν=30 cst (U) και στους 100 ο C Κ.Ι. ν=5 cst (Y). Να προσδιορισθεί ο VI. Σύμφωνα με τα παραπάνω δεδομένα Υ=5 cst και U=30 cst. Από τον Πίνακα Α, παραμέτρων υπολογισμού για Υ=5cst βρίσκω ότι L=40,23 και H=28,49 δηλαδή U>H. Επομένως χρησιμοποιώ την σχέση (1) για τον υπολογισμό του VI. Δ.Ι. = [L-U) / (L-H)] x 100 = [(40,23 30)/(40,23 28,49)] χ 100= 87,14 Άρα VI=87. 2. Ορυκτέλαιο μετρήθηκε και βρέθηκε να έχει Κ.Ι., ν=30 cst (U) στους 40 ο C και ν=5,6 cst στους 100 ο C (Y). Να προσδιορισθεί ο VI. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 44

45 Σύμφωνα με τα δεδομένα Υ=5,6 cst και U=30 cst. Από τον Πίνακα Ι για Υ=5,6 cst βρίσκουμε ότι L=50,87 και H=34,82 δηλαδή U<H. Επομένως χρησιμοποιώ την σχέση (2) για τον υπολογισμό του VI. Δ.Ι. = [((antilog N) 1) / 0.00715] + 100 (2) όπου Ν=(logH logu)/logy N = (log34.32 log30)/log5.6 = 0.0781 V.I= [(10 Ν 1)/0.00715] + 100 = 127,55 και VI=128 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 45

46 ΠΙΝΑΚΑΣ Ι: Τιμές των σταθερών L και Η για τον υπολογισμό του δείκτη ιξώδους σύμφωνα με τη μέθοδο ASTM D 2270. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 46

47 3 β ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ ΑΠΟ ΤΟ ΚΙΙΝΗΜΑΤΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΣΤΟΥΣ 40 oc ΚΑΙ ΣΤΟΥΣ 100 oc ASTM D-2270 ΔΕΙΓΜΑ ΠΡΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗ Ορυκτέλαιo ΣΥΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Κατάλληλο λουτρό ιξωδομέτρου Ιξωδομετρικός σωλήνας Cannon-Fenske για τον προσδιορισμό του κινηματικού ιξώδους, σύμφωνα με τη μέθοδο ASTM D-445 Θερμόμετρα κατά ASTM Συσκευή μέτρησης πυκνότητας ή πυκνόμετρα κατά ASTM D-1298 3. Προσδιορισμός κινηματικού ιξώδους (ν) στους 40 oc C ιξωδομέτρου = cst/s Πρώτη μέτρηση χρόνου t 1 = s Κινηματικό ιξώδες (U 1) = C ιξωδομέτρου * t 1 = cst Δεύτερη μέτρηση χρόνου t 2 = s Κινηματικό ιξώδες (U 2) = C ιξωδομέτρου * t 1 = cst Διαφορά αποτελέσματος: cst Μέση τιμή μέτρησης: U = cst 4. Προσδιορισμός κινηματικού ιξώδους (ν) στους 100 oc C ιξωδομέτρου = cst/s Πρώτη μέτρηση χρόνου t 1 = s Κινηματικό ιξώδες (Y 1) = C ιξωδομέτρου * t 1 = cst Δεύτερη μέτρηση χρόνου t 2 = s Κινηματικό ιξώδες (Y 2) = C ιξωδομέτρου * t 1 = cst Διαφορά αποτελέσματος: cst Μέση τιμή μέτρησης: Y = cst ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 47

48 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΙΞΩΔΟΥΣ Α. Για τιμή Υ 70 cst βρίσκω από τον πίνακα L = H = Β. Για τιμή Υ > 70 cst υπολογίζω τα L και Η ως εξής: L = 0,8353 Y 2 + 14,67 Y 216 = H = 0,1684 Y 2 + 11,85 Y 97 = Δ.Ι. = [L-U) / (L-H)] x 100 = (1) Αν ο Δ.Ι. είναι μεγαλύτερος από 100, τώρα εργαζόμαστε ως εξής: Α. Για τιμή Υ 70 cst βρίσκω από τον πίνακα H = Β. Για τιμή Υ > 70 cst υπολογίζω το Η ως εξής: H = 0,1684 Y 2 + 11,85 Y 97 και ο Δ.Ι. ελαίου υπολογίζεται από τον τύπο: Δ.Ι. = [((antilog N) 1) / 0.00715] + 100 = (2) όπου Ν = (logh logu)/logy Ημέρα παράδοσης: Φοιτητής: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 48

49 ΚΛΙΜΑΚΑ SAE (Society of Automotive Engineers) Τα συστήματα κατάταξης των λιπαντικών δεν παρέχουν πληροφορίες για την ποιότητα των λιπαντικών παρά μόνο για το ιξώδες τους σε σχέση με τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Ένα από τα συστήματα κατάταξης που κατηγοριοποιεί τα μηχανέλαια (Engine Oils) και τις βαλβολίνες (Gear Oils) και χαρακτηρίζει τα λιπαντικά με βάση τη ρευστότητά τους σε σχέση με τη θερμοκρασία χρήσης τους είναι και το SAE. Οι αριθμοί κατά S.A.Ε. που αναγράφονται στα δοχεία συσκευασίας αφορούν μετρήσεις του ιξώδους για ένα εύρος θερμοκρασιών. Η μέτρηση του ιξώδους γίνεται στους -18 C και στους 100 C δίνοντας αντίστοιχα δύο αριθμούς που εκφράζουν τη συμπεριφορά του λιπαντικού στις χαμηλές θερμοκρασίες (με την ένδειξη W) και τις υψηλές θερμοκρασίες. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο S.A.Ε. που αναγράφεται στη συσκευασία δεν εκφράζει κάποια συγκεκριμένη τιμή ιξώδους, αλλά αντιπροσωπεύει μια περιοχή τιμών μέσα στην οποία διαπιστώθηκε, ότι ανήκει το εν λόγω λιπαντικό. Αν οι τιμές που προκύπτουν κατά τις μετρήσεις του ιξώδους και για τις δύο θερμοκρασίες, βρίσκονται στα όρια που καθορίζει η S.A.Ε., τότε μιλάμε για πολύτυπα λιπαντικά ή πολλαπλής ρευστότητας (Multigrade). Αν το λιπαντικό ικανοποιεί τις απαιτήσεις της S.A.Ε. σε μία μόνο από τις θερμοκρασίες μέτρησης, τότε καλείται μονότυπο και χαρακτηρίζεται από ένα μόνο αριθμό π.χ. S.A.Ε. 20W ή S.A.Ε. 30. Όπως ήδη αναφέραμε, τα πολύτυπα φέρουν δύο αριθμούς S.A.Ε. π.χ. 20W-50. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 49

50 Ερωτήματα για αυτοαξιολόγηση 1. Σε ποια προϊόντα πετρελαίου, βάση προδιαγραφών, προσδιορίζεται το ιξώδες και ποια είναι η θερμοκρασία δοκιμής για το καθένα; 2. Πως το ιξώδες επηρεάζει την καύση του πετρελαίου στον κινητήρα; 3. Σε ποια θερμοκρασία από τις παρακάτω ένα λιπαντικό θα εμφανίσει μεγαλύτερο ιξώδες κατά την μέτρησή του, στους 40 οc, στους 60 οc ή στους 100 οc; 4. Μεταβολή του ιξώδους με τη θερμοκρασία. Η αύξηση της θερμοκρασίας του πετρελαιοειδούς που εξετάζεται οδηγεί σε αύξηση ή μείωση του ιξώδους και της ρευστότητας ; 5. Πως εκφράζεται η μεταβολή του ιξώδους σε σχέση με τη μεταβολή της θερμοκρασίας ; 6. Τι σημαίνει μεγάλος δείκτης ιξώδους. Που υπάρχει ανάγκη χρήσης λιπαντικού με μεγάλο δείκτη ιξώδους; 7. Στα λιπαντικά μας ενδιαφέρει η μέτρηση του κινηματικού ή του δυναμικού ιξώδους και γιατί; 8. Ποιες είναι οι βασικές προϋποθέσεις επιλογής ιξωδομέτρου για σωστό προσδιορισμό ιξώδους; 9. Υπάρχει εξάρτηση του δείκτη ιξώδους από το είδος των υδρογονανθράκων που αποτελούν το λιπαντικό, εάν ναι ποια; 10. Μετρήθηκε το ιξώδες ενός δείγματος ελαίου και βρέθηκε με χρόνο εκροής 190 sec. Υπάρχει ανάγκη επανάληψης της διαδικασίας, εάν ναι γιατί; 11. Ποιο είδος ιξωδομετρικού σωλήνα θα χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του ιξώδους σε δείγμα αργού και ποιο σε πετρέλαιο κίνησης; ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ - ΑΝΑΣΤΑΣΙΑ ΛΑΖΑΡΙΔΟΥ ΤΕΙ ΑΜΘ 50