Mit jelent a viszkozitás?

A viszkozitás a folyadék folyással szembeni ellenállása, ami a hőmérséklet függvényében változik. Ha olajat akarunk választani az autónkhoz, motorunkhoz, motorcsónakunkhoz vagy fűnyírónkhoz, akkor a viszkozitás az egyik fontos tényező, amit figyelembe kell vennünk. A következőkben röviden áttekintjük, hogy mit jelentenek a viszkozitással kapcsolatos fogalmak.

Viszkozitási osztályok

Amikor a viszkozitás szót hétköznapi értelemben használjuk, akkor sokszor nem is magáról a fizikai mennyiségről, hanem a viszkozitási osztályokról beszélünk. Mindannyian találkoztunk már a motorolajokon, váltóolajokon szereplő, általában egy „W” betűvel elválasztott számokkal, mint például 10W-40 vagy 75W-90. Ezek a számok az olaj SAE viszkozitási osztályait jelentik. A viszkozitási osztályok tulajdonképpen kategóriák: ahhoz, hogy az olaj besorolható legyen egy viszkozitási osztályba az kell, hogy paraméterei az adott viszkozitási osztályhoz tartozó limiteket teljesítsék. Ezeket a paramétereket az alábbi (SAE J 300) táblázat tartalmazza:

A hazai klimatikus viszonyok mellett, az átlagos, 4-5 évesnél idősebb motor számára egy 10W-40-es viszkozitású motorolaj optimális megoldásnak számít. Műszakilag jobb, de drágább megoldás ha a téli viszkozitás alacsonyabb (5W vagy 0W), ugyanis ezek télen jobb teljesítményt nyújtanak. Az üzemanyag-fogyasztásra jótékony hatással lehet a melegoldali viszkozitás csökkentése, azaz 40 helyett, 30, vagy ritka esetekben 20. Ahhoz, hogy 40-nél lejjebb menjünk az is kell, hogy ne legyen olajfogyasztás, mert ez a viszkozitás csökkentésével várhatóan nőni fog. Ha kifejezetten sportosan, azaz magas fordulatszámon vezetünk, akkor szétnézhetünk az 50-es vagy akár a 60-as tartományban is.

Személygépkocsik esetében azonban ma már általában nem optimális választás a 15W-40-es vagy a 20W-50-es viszkozitás, mert ezek télen kevésbé védenek, mint pl. egy 10W40-es olaj. Bár a 15W-s olajok elvileg -15 fokig, a 20W-s olajok pedig -5 fokig használhatóak (vigyázat: a SAE J 300 táblázat nem azt mutatja meg, hogy hány fokig használható az olaj!), a gyakorlatban bármilyen téli hőmérsékleten lassabban indul be a keringésük mint alacsonyabb viszkozitású társaiké, így a motor hosszabb ideig jár kenés nélkül. Régen, amikor a 10W40-es olajok még prémium terméknek számítottak, akkor egyszerű gazdaságossági okokból voltak népszerűbbek ezek a magasabb viszkozitású olajok. Ma már a 10W40 az alap, és ezek az olajok alig kerülnek többe, mint a magasabb viszkozitású elődeik.

A váltó- és differenciálmű olajok esetében 75W-80, 75W-90, 80W-90, stb. viszkozitási osztályokkal találkozunk. Ezek valójában nem ennyivel sűrűbbek, mint a motorolajok, csak más skála szerint vannak számozva, a motorolajjal való összetévesztésük elkerülése végett. Itt mindig a gyártói előírás az irányadó, azaz ne akarjuk kitalálni, hogy melyik viszkozitás lesz megfelelő, hanem nézzünk utána a gépkönyvben vagy az interneten.

A viszkozitás

Most, hogy már tudjuk, hogy mit jelentenek a viszkozitási osztályok, és azt is, hogy részben az olaj viszkozitásán múlik, hogy milyen viszkozitási osztályba soroljuk, ideje megismerkedni azzal, hogy mi a viszkozitás (osztály nélkül)? Rögtön két különböző viszkozitásról fogunk szólni: a dinamikusról és a kinematikusról. A dinamikus és kinematikus viszkozitások mérésük módjában különböznek, de fennáll közöttük a következő összefüggés:

Kinematikus viszkozitás = dinamikus viszkozitás / sűrűség

Mindkét mennyiség megfelel a viszkozitás fent leírt meghatározásának (miszerint a folyadék folyással szembeni ellenállását mérik), de nem szabad őket összekeverni, mert mértékegységeik is különböznek:

• 1 mPa*s = 1 cP (centipoise), a dinamikus viszkozitás mértékegysége
• 1 mm²/s = 1 cSt (centistoke), a kinematikus viszkozitás mértékegysége

Minél magasabb az olaj viszkozitása, annál nehezebben folyik, minél alacsonyabb, annál könnyebben. Az alkatrészek kenése szempontjából az arany középút a legjobb. Ha túl magas ugyanis a viszkozitás, akkor az olajkeringés nehezen indul be, ráadásul az olaj esetleg el sem jut egyes kenési pontokra, mert túl vastag, hogy odaférjen. Ha túl alacsony a viszkozitás, akkor a nagy nyomás hatására esetleg kiszorulhat az olaj az alkatrészek közül, és így nem képes megakadályozni a fém-fém érintkezést.

A viszkozitási index

A viszkozitási index azt mutatja meg, hogy egy adott folyadék viszkozitása mennyire változik a hőmérsékletváltozás hatására. Az alacsony viszkozitási indexű folyadékok viszkozitása szélsőségesen változik a hőmérsékletváltozás hatására. Az ilyen folyadékok általában kevésbé alkalmasak közlekedési olajként, mert nagy különbség van az olaj hidegben tapasztalható tulajdonságai és a melegben tapasztalhatóak között. Ma már elsősorban magas viszkozitási indexű olajak vannak használatban, mert ezek nagyobb mértékű hőmérsékletváltozás hatására is csak kismértékben változtatják meg a viszkozitásukat, így „viselkedésük” stabilabb, állandóbb.