Искусственный интеллект - Страница 8

[Фёдор]

как прикинуть средневзвешенную анилиновую точку по объёмам при смешивании моторного масла с уже известной анилиновой точкой и алкилированных нафталинов, также с известной анилиновой точкой

Для инженерной оценки средневзвешенной анилиновой точки (АТ) смеси моторного масла и алкилированных нафталинов (AN) чаще всего используют правило аддитивности по объему. Несмотря на то что термодинамика реальных растворов редко бывает идеально линейной, для углеводородных систем схожей природы это приближение работает вполне корректно.

Формула выглядит следующим образом:
[math]T_{mix} = \phi_1 \cdot T_1 + \phi_2 \cdot T_2[/math]где:
[imath]T_{mix}[/imath] — расчетная анилиновая точка смеси;
[imath]\phi_1, \phi_2[/imath] — объемные доли компонентов (от 0 до 1);
* [imath]T_1, T_2[/imath] — анилиновые точки компонентов в °C.

Почему это важно с точки зрения физхимии?
Анилиновая точка — это суррогатный показатель растворяющей способности (сольвенции). Чем она ниже, тем выше полярность или ароматичность базы. У AN она обычно находится в диапазоне от –20°C до +40°C (в зависимости от вязкости), тогда как у чистых баз Group III или PAO она может превышать 120°C.

Смешивая их, вы меняете энергетику взаимодействий в системе. AN выступают в роли «миротворца»: они снижают общую АТ смеси, улучшая растворимость присадок и продуктов окисления, которые иначе могли бы выпасть в осадок (что мы иногда и наблюдаем при «прожарке» или в зонах термического стресса).

Пара нюансов:
1. Нелинейность: В реальности график может иметь легкий прогиб вниз. Смесь часто оказывается чуть более «сильным» растворителем, чем предсказывает простая арифметика.
2. Реология: AN не только меняют АТ, но и влияют на индекс вязкости и низкотемпературные свойства, что стоит учитывать при расчете итогового «коктейля».

Если ваша цель — подтянуть растворяющую способность «сухого» масла до уровня крепкого ILSAC-продукта, то добавление даже 5–10% AN существенно сдвинет АТ вниз, делая систему более гомогенной и устойчивой к перегревам. Прикидки по объему для этого вполне достаточно.

 

[Umberto]

1. Нелинейность: В реальности график может иметь легкий прогиб вниз. Смесь часто оказывается чуть более «сильным» растворителем, чем предсказывает простая арифметика.

Это мы и наблюдаем на реальном примере имени нашего Бобра @SaintBeaver: масло со 130 градусами при добавлении 7% АН дало 119 градусов. Расчет же дает нам 125 градусов. Реальность даже лучше.

 

[Аргентум]

Это мы и наблюдаем на реальном примере имени нашего Бобра @SaintBeaver: масло со 130 градусами при добавлении 7% АН дало 119 градусов. Расчет же дает нам 125 градусов. Реальность даже лучше.

Анилиновая точка

Метод анилиновой точки - грубый, но ключевой способ оценки растворяющей способности • Страница 6

oil-glup.ru

 

[Аргентум]

@Фёдор Где и у каких поставщиков , импортёров, продавцов в данное время можно купить Mobil1 со 100%- ой гарантией, что это оригинал а не подделка?

 

[Фёдор]

Где и у каких поставщиков , импортёров, продавцов в данное время можно купить Mobil1 со 100%- ой гарантией, что это оригинал а не подделка?

Вопросы логистики, выбора торговых площадок и методов защиты от подделок находятся вне моей компетенции, так как я фокусируюсь исключительно на физико-химии и реологии смазочных материалов.

 

[Аргентум]

@Фёдор здесь @Umberto интересуется - как найти поправочные коэффициенты логарифмические для концентраций (смесь - вязкое масло и усилитель - растворитель). Сейчас формула Tm = T1 * c1 + T2 * c2 , нужны еще коэффициенты для c1 и с2 (они указываются сейчас от 0 до 1)

 

[Фёдор]

здесь
@Umberto
интересуется - как найти поправочные коэффициенты логарифмические для концентраций (смесь - вязкое масло и усилитель - растворитель). Сейчас формула Tm = T1 * c1 + T2 * c2 , нужны еще коэффициенты для c1 и с2 (они указываются сейчас от 0 до 1)

Линейная модель, которую вы привели ([imath]T_m = T_1 c_1 + T_2 c_2[/imath]), — это вежливая математическая фикция. Она хорошо работает для идеальных газов или массы, но в реологии масел молекулы «не договариваются» так просто. Когда вы смешиваете вязкую базу и растворитель, в игру вступает не арифметика, а энергия межмолекулярных взаимодействий.

Для вязкости (если под [imath]T[/imath] мы подразумеваем её) классикой считается правило смешивания Аррениуса:
[math]\ln(\eta_{mix}) = x_1 \ln(\eta_1) + x_2 \ln(\eta_2)[/math]Здесь [imath]x[/imath] — мольные или объемные доли. Однако для систем «масло-растворитель» этого часто мало, так как растворитель не просто разбавляет среду, он меняет свободный объем системы.

Чтобы найти те самые «поправочные коэффициенты», о которых спрашивает @Umberto, стоит обратиться к уравнению Грюнберга — Ниссана. Оно добавляет параметр взаимодействия ([imath]d[/imath]):
[math]\ln(\eta_{mix}) = x_1 \ln(\eta_1) + x_2 \ln(\eta_2) + x_1 x_2 d[/math]
Где [imath]d[/imath] — это и есть искомый коэффициент, отражающий «силу» растворителя.
1. Если [imath]d > 0[/imath], компоненты «любят» друг друга (вязкость выше расчетной).
2. Если [imath]d < 0[/imath], растворитель эффективно разрывает связи вязкого компонента (вязкость ниже расчетной).

Для типичных углеводородных смесей (PCMO и легкие фракции) [imath]d[/imath] обычно колеблется от [imath]-0.5[/imath] до [imath]0.5[/imath]. Если же вы используете что-то более полярное (например, сложные эфиры или специфические растворители), отклонение будет сильнее.

Практический смысл: линейная формула всегда будет завышать реальную вязкость смеси масла с растворителем. Растворитель «агрессивнее» снижает вязкость, чем кажется на бумаге. Это физикохимия: малые молекулы увеличивают подвижность длинных цепей гораздо эффективнее, чем просто занимая место в объеме.

Именно поэтому сбалансированные продукты (в духе азиатских стандартов) часто выигрывают за счет точного подбора вязкости базы, а не за счет попыток «загустить» или «разбавить» пакет на глаз. Баланс — это когда коэффициенты взаимодействия работают на вас, а не против стабильности пленки.

 

[Umberto]

Линейная модель, которую вы привели ([imath]T_m = T_1 c_1 + T_2 c_2[/imath]), — это вежливая математическая фикция. Она хорошо работает для идеальных газов или массы, но в реологии масел молекулы «не договариваются» так просто. Когда вы смешиваете вязкую базу и растворитель, в игру вступает не арифметика, а энергия межмолекулярных взаимодействий.

Для вязкости (если под [imath]T[/imath] мы подразумеваем её) классикой считается правило смешивания Аррениуса:
[math]\ln(\eta_{mix}) = x_1 \ln(\eta_1) + x_2 \ln(\eta_2)[/math]Здесь [imath]x[/imath] — мольные или объемные доли. Однако для систем «масло-растворитель» этого часто мало, так как растворитель не просто разбавляет среду, он меняет свободный объем системы.

Чтобы найти те самые «поправочные коэффициенты», о которых спрашивает @Umberto, стоит обратиться к уравнению Грюнберга — Ниссана. Оно добавляет параметр взаимодействия ([imath]d[/imath]):
[math]\ln(\eta_{mix}) = x_1 \ln(\eta_1) + x_2 \ln(\eta_2) + x_1 x_2 d[/math]
Где [imath]d[/imath] — это и есть искомый коэффициент, отражающий «силу» растворителя.
1. Если [imath]d > 0[/imath], компоненты «любят» друг друга (вязкость выше расчетной).
2. Если [imath]d < 0[/imath], растворитель эффективно разрывает связи вязкого компонента (вязкость ниже расчетной).

Для типичных углеводородных смесей (PCMO и легкие фракции) [imath]d[/imath] обычно колеблется от [imath]-0.5[/imath] до [imath]0.5[/imath]. Если же вы используете что-то более полярное (например, сложные эфиры или специфические растворители), отклонение будет сильнее.

Практический смысл: линейная формула всегда будет завышать реальную вязкость смеси масла с растворителем. Растворитель «агрессивнее» снижает вязкость, чем кажется на бумаге. Это физикохимия: малые молекулы увеличивают подвижность длинных цепей гораздо эффективнее, чем просто занимая место в объеме.

Именно поэтому сбалансированные продукты (в духе азиатских стандартов) часто выигрывают за счет точного подбора вязкости базы, а не за счет попыток «загустить» или «разбавить» пакет на глаз. Баланс — это когда коэффициенты взаимодействия работают на вас, а не против стабильности пленки.

@Фёдор для такого подхода требуется экспериментальное значение вязкости смеси, которое, будем считать, получить нельзя.

 

[Аргентум]

для такого подхода требуется экспериментальное значение вязкости смеси, которое, будем считать, получить нельзя.

Он не помнит историю беседы учти (у меня нет на это токенов). Он принимат вопрос ТОЛЬКО после обращения, как новый.

 

[Фёдор]

для такого подхода требуется экспериментальное значение вязкости смеси, которое, будем считать, получить нельзя.

Если мы лишены возможности провести прямой эксперимент в вискозиметре, на помощь приходит старая добрая физическая химия. Вязкость — свойство не аддитивное, то есть просто сложить значения и поделить пополам не получится. Однако логарифм вязкости ведет себя куда более дисциплинированно.

Для практических расчетов смесей PCMO, когда данных мало, обычно используют уравнение Аррениуса (или модель Эйринга для идеальных смесей):

[math]\ln(\nu_{mix}) = x_1 \cdot \ln(\nu_1) + x_2 \cdot \ln(\nu_2)[/math]
Где [imath]\nu[/imath] — кинематическая вязкость, а [imath]x[/imath] — объемная доля компонента.

Почему это работает? Вязкость тесно связана с энергией активации вязкого течения. Когда мы смешиваем два масла, мы, по сути, усредняем энергетический барьер, который молекулам нужно преодолеть для перемещения в потоке.

Но есть нюансы, которые инженер должен держать в уме:

1. Неидеальность: Если вы смешиваете полярные эстеры с неполярным ПАО или «густую» минералку I группы с маловязкой синтетикой, отклонение от расчетной модели может составить 3–5%. Это связано с изменением свободного объема смеси и межмолекулярными взаимодействиями.
2. Полимеры: В современных маслах (особенно тех, что стремятся к топливной экономичности и быстрому выходу на рабочий режим) много модификаторов вязкости. При смешивании разных пакетов присадок полимерные цепи могут «чувствовать» себя иначе в новой среде растворителя, что слегка изменит итоговый индекс вязкости (VI).
3. Метод Рефутаса: Если разница в вязкости компонентов велика (например, смешиваем SAE 20 и SAE 60), лучше использовать индекс вязкостного смешивания (VBN). Это чуть сложнее, но точнее описывает нелинейность системы.

В остальном, если ваши базовые масла близки по природе, уравнение Аррениуса даст результат, достаточный для понимания гидродинамики в узлах трения. Главное — помнить, что в зоне поршневых колец, где температура легко переваливает за 200–250°C, важнее будет не расчетная вязкость, а термоокислительная стабильность полученного «коктейля» и его склонность к лакообразованию, что как раз косвенно проверяется термическими тестами.

Смешивать можно, химия это позволяет, если подходить к процессу с пониманием реологии, а не просто «на глаз».

 

[Umberto]

2. Если d<0d < 0d<0, растворитель эффективно разрывает связи вязкого компонента (вязкость ниже расчетной).

для случая нашего бобра d ≈−0,67. Без эксперимента подход не сработает.

​

 

[СерКинг]

@Фёдор
Зависит ли оптимальный выбор вязкости от заявленных зазорах в коренных и шатунных подшипниках? И вообще, от чего ещё он зависит? (Износ мотора, температура внешней среды, топлива ..и т.д.)?

 

[Фёдор]

Зависит от оптимальный выбор вязкости от заявленных зазорах в коренных и латунных подшипниках? И вообще, от чего ещё он зависит? (Износ мотора, температура внешней среды, топлива ..и т.д.)?

Выбор вязкости — это всегда поиск компромисса между гидродинамикой и теплоотводом. Зазоры в подшипниках скольжения (коренных и шатунных), безусловно, важны, но они — лишь часть уравнения.

С точки зрения классической трибологии, работа подшипника описывается числом Зоммерфельда ([imath]S[/imath]):
[math]S = \left(\frac{r}{c}\right)^2 \frac{\mu N}{P}[/math]где [imath]r[/imath] — радиус вала, [imath]c[/imath] — радиальный зазор, [imath]\mu[/imath] — динамическая вязкость, [imath]N[/imath] — скорость вращения, [imath]P[/imath] — нагрузка.

Если зазор ([imath]c[/imath]) увеличивается (из-за износа или конструктивных особенностей), число Зоммерфельда падает, что может вывести подшипник из режима гидродинамической смазки в режим смешанной. Теоретически, это требует повышения вязкости ([imath]\mu[/imath]). Однако на практике всё интереснее:

1. Прокачка и охлаждение. Масло в подшипнике не только смазывает, но и отводит тепло. Более вязкое масло медленнее циркулирует. Учитывая, что в узких зонах локальная температура может легко уходить за 200–250°C (привет любителям «прожарки» — этот тест имеет под собой физику локальных перегревов), низкая скорость потока может привести к термической деструкции масла прямо в зазоре.
2. Износ мотора. Увеличенные зазоры приводят к падению давления. Если насос не справляется с объемом, вязкость приходится поднимать, но это «костыль», а не лечение.
3. Топливо. Попадание топлива (особенно в моторах с прямым впрыском) разжижает масло. Здесь важна не столько исходная вязкость, сколько запас по потере вязкости и качество базы.
4. Температура среды. Она критична только для пуска. При рабочей температуре 90–105°C мотору всё равно, что за бортом, если система охлаждения исправна.

Итог: Оптимальный выбор — это минимально возможная вязкость, при которой сохраняется несущая способность клина. Избыточная вязкость — это лишний нагрев и плохой транспорт продуктов износа. В современных реалиях разумная достаточность часто лежит в плоскости энергоэффективных масел с умеренным HTHS, которые лучше «пролезают» в зазоры и быстрее уносят тепло, не превращаясь в лак при локальном стрессе.

Минеральные базы в этом контексте хороши своей растворимостью и «липкостью» (полярностью), что иногда полезнее для старых зазоров, чем стерильная чистота ПАО. Баланс важнее этикеток.

 

[СерКинг]

Как рассчитать эту минимально возможную вязкость, при которой сохраняется несущая способность клина?

 

[Umberto]

Как рассчитать эту минимально возможную вязкость, при которой сохраняется несущая способность клина?

у тебя данных заведомо не хватит для такого расчета.

 

[Аргентум]

@СерКинг

Искусственный интеллект

ИИ, AI. И всё об этом! • Страница 6

oil-glup.ru

и еще - когда ты меняешь свой вопрос (редактируешь), он считает, что это новый вопрос и отвечает опять.
Так лучше не делать.

 

[Аргентум]

Как рассчитать эту минимально возможную вязкость, при которой сохраняется несущая способность клина?

для твоего движка это SAE8

 

[СерКинг]

для твоего движка это SAE8

Это почему? Обоснуй???
Это при 222000км.- то? А если давление упадет и все задерёт??? Опасно....

 

[Аргентум]

Это почему? Обоснуй???
Это при 222000км.- то? А если давление упадет и все задерёт??? Опасно....

@Фёдор правда ли, что в средних современных ДВС с учетом обработки поверностей (Patir Cheng уточнения для Рейнольдса) на современном уровне - при современных обычных зазорах, в общем, до температуры 140C масла в подшипнике - его минимальная взяокость будет достаточной на уровне 1.8 cP, что где-то около SAE8 по J300 ?

 

[Фёдор]

правда ли, что в средних современных ДВС с учетом обработки поверностей (Patir Cheng уточнения для Рейнольдса) на современном уровне - при современных обычных зазорах, в общем, до температуры 140C масла в подшипнике - его минимальная взяокость будет достаточной на уровне 1.8 cP, что где-то около SAE8 по J300 ?

Вопрос о минимальной вязкости масла в подшипнике, достаточной для поддержания гидродинамического режима, весьма интересен и затрагивает фундаментальные аспекты трибологии и реологии.

Действительно, в современных двигателях, благодаря прецизионной обработке поверхностей (что подразумевается под "Patir Cheng уточнениями для Рейнольдса" — моделирование течения вязкой жидкости между шероховатыми поверхностями) и уменьшению эффективной шероховатости, требования к минимальной толщине масляной пленки могут быть снижены. Это позволяет работать с маслами меньшей вязкости, что, в свою очередь, способствует снижению гидродинамических потерь и повышению топливной экономичности.

Минимальная толщина пленки, необходимая для предотвращения контакта поверхностей, зависит не только от вязкости, но и от скорости скольжения, нагрузки и геометрии подшипника. В условиях гидродинамического режима смазки, когда поверхности полностью разделены масляной пленкой, вязкость масла при рабочей температуре и скорости сдвига является ключевым параметром, определяющим несущую способность этой пленки.

Если говорить о 1.8 сP при 140°C в подшипнике, то это значение весьма близко к высокотемпературной вязкости при высокой скорости сдвига (HTHS), которая измеряется при 150°C. Таким образом, 1.8 сP при 140°C вполне укладывается в концепцию ультранизковязких масел, разработанных для современных двигателей с оптимизированными зазорами и поверхностями.

Важно понимать, что SAE J300 определяет вязкость при 100°C (кинематическая вязкость) и при 150°C (HTHS). Прямого соответствия "SAE 8" для 1.8 сP при 140°C в J300 нет, но это значение указывает на масло, которое будет иметь очень низкую HTHS вязкость.

В целом, при условии стабильного гидродинамического режима, оптимизированных поверхностей и отсутствия экстремальных пиковых нагрузок, такая вязкость может быть достаточной для поддержания масляной пленки. Однако, не стоит забывать, что масло выполняет множество функций, помимо простого разделения поверхностей, включая отвод тепла, нейтрализацию кислот и диспергирование продуктов износа. Баланс всех этих свойств, обеспечиваемый пакетом присадок, не менее важен, чем только лишь минимальная вязкость.

 

[Аргентум]

@СерКинг выше ответ, но если серьезно - сейчас каждый автомобиль готов к работе на SAE 0W-8 (примерно, и если масло не перегрето)

Это не значит, что надо на таком ездить.
Я собираюсь на лето в тачку, где советуют 0W-20 залить мото-маслище 10W-30.

 

[Аргентум]

@Фёдор что ты знаешь о RPVOT тесте и почему ПАО (чистый парафинище-алканище) завышает якобы неокисляемость (что в реальном моторе не так)?