شاخص ویسکوزیته چیست و چه کاربردی دارد؟

شاخص ویسکوزیته (VI – Viscosity Index) یکی از مفاهیم کلیدی در دنیای روغن‌ها و روان کننده ها است که اهمیت آن در صنایع مختلف، به‌ ویژه در صنعت پتروشیمی و خودروسازی، بسیار زیاد است. این شاخص به ما نشان می‌دهد که یک روغن یا روان کننده در دما های مختلف تا چه اندازه تغییرات ویسکوزیته (غلظت) را تجربه می‌ کند. با توجه به اهمیت شاخص ویسکوزیته در عملکرد تجهیزات و ماشین‌آلات، در این مقاله به‌ طور کامل به بررسی مفهوم این شاخص، کاربرد ها و تاثیرات آن در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.

قبل از بررسی شاخص ویسکوزیته، باید مفهوم ویسکوزیته را به‌ خوبی درک کنیم. ویسکوزیته به مقاومت یک مایع در برابر جریان اشاره دارد. هرچه ویسکوزیته یک مایع بیشتر باشد، آن مایع غلیظ‌تر است و جریان کُندتری دارد. برای مثال، عسل ویسکوزیته بالاتری نسبت به آب دارد، به این معنی که عسل در برابر جریان مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد.

ویسکوزیته روغن‌ ها به ‌ویژه در سیستم‌ های صنعتی و ماشین‌ آلات نقش کلیدی ایفا می‌کند. روغن‌ صنعتی برای کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک استفاده می‌شوند و اگر ویسکوزیته مناسبی نداشته باشند، ممکن است به قطعات آسیب برسد.

شاخص ویسکوزیته یک معیار نسبی برای اندازه‌گیری میزان تغییرات ویسکوزیته روغن در دماهای مختلف است. این شاخص به ما کمک می‌کند تا بدانیم روغن چقدر در برابر تغییرات دمایی مقاوم است. روغن‌هایی که شاخص ویسکوزیته بالایی دارند، در دماهای مختلف تغییرات کمی در ویسکوزیته از خود نشان می‌دهند؛ به‌عبارت دیگر، این روغن‌ها در دماهای بالا و پایین به‌طور یکسان عمل می‌کنند.

برای مثال، روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا می‌توانند در دمای 40 درجه سانتی‌گراد و 100 درجه سانتی‌گراد عملکرد مشابهی داشته باشند. این ویژگی بسیار مهم است زیرا در بسیاری از کاربردهای صنعتی، تغییرات دما می‌تواند به‌شدت روی عملکرد روغن تاثیر بگذارد.

در صنایع مختلف، از جمله خودروسازی، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های تولیدی، استفاده از روغن‌هایی با شاخص ویسکوزیته مناسب حیاتی است. ماشین‌آلات و تجهیزات در این صنایع اغلب تحت شرایط دمایی متغیری کار می‌کنند. اگر روغنی که در این ماشین‌آلات استفاده می‌شود دارای شاخص ویسکوزیته پایینی باشد، ممکن است در دماهای بالا رقیق شود و کارایی خود را از دست بدهد.

برای مثال، در یک موتور خودرو، روغن باید بتواند در دمای پایین استارت موتور و همچنین در دمای بالای کارکرد مداوم، غلظت و ویژگی‌های خود را حفظ کند. انتخاب یک روغن با شاخص ویسکوزیته بالا می‌تواند به بهبود عملکرد موتور کمک کند و طول عمر قطعات را افزایش دهد.

در شرکت پتروکیمیا، ما با ارائه روغن‌های صنعتی با شاخص ویسکوزیته بالا به صنایع کمک می‌کنیم تا تجهیزات خود را در بهترین شرایط نگه‌دارند و از خرابی‌های ناشی از تغییرات دمایی جلوگیری کنند.

در زمینه روغن‌ها، دو نوع ویسکوزیته مهم وجود دارد که باید درک کنیم

هر دوی این ویسکوزیته‌ها نقش مهمی در محاسبه شاخص ویسکوزیته دارند. روغن‌هایی که ویسکوزیته دینامیک بالاتری دارند در شرایط فشار بالا عملکرد بهتری خواهند داشت و آن‌هایی که ویسکوزیته سینماتیک مناسبی دارند در دماهای مختلف پایداری بیشتری نشان می‌دهند.

محاسبه شاخص ویسکوزیته (VI) به‌منظور ارزیابی میزان تغییر ویسکوزیته یک روغن در دماهای مختلف انجام می‌شود. این شاخص به‌ویژه در صنعت روغن‌های صنعتی و موتورهای خودرو اهمیت دارد. برای محاسبه شاخص ویسکوزیته، ابتدا ویسکوزیته سینماتیک روغن را در دو دمای استاندارد 40 درجه سانتی‌گراد و 100 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌کنند.

فرمول اصلی برای محاسبه شاخص ویسکوزیته به‌ گونه‌ای طراحی شده که نشان‌ دهنده ثبات روغن در برابر تغییرات دما باشد. هر چه این شاخص بال اتر باشد، روغن در دما های مختلف پایداری بیشتری خواهد داشت. برای این منظور از جداول استانداردی استفاده می‌شود که با مقایسه ویسکوزیته روغن با روغن‌های مرجع (با شاخص‌های ویسکوزیته مختلف) این شاخص محاسبه می‌شود.

مراحل کلی محاسبه شامل اندازه‌گیری ویسکوزیته روغن در دمای 40 و 100 درجه، استفاده از این داده‌ها در فرمول‌های خاص و در نهایت استخراج عدد شاخص ویسکوزیته از جدول‌های استاندارد است. روغن‌هایی که تغییرات کمتری در ویسکوزیته خود در دماهای بالا و پایین نشان می‌دهند، دارای شاخص ویسکوزیته بالاتری هستند.

روغن‌هایی با شاخص ویسکوزیته بالاتر (مانند روغن‌های سنتتیک) برای کاربردهایی که نیاز به پایداری در دماهای مختلف دارند، انتخاب مناسبی هستند و می‌توانند به‌طور موثر در کاهش سایش و افزایش عمر مفید تجهیزات نقش داشته باشند.

فرمول شاخص ویسکوزیته (VI) به طور مستقیم از طریق یک معادله ساده به دست نمی‌آید، بلکه از جداول استاندارد و مقایسه‌های عددی بین ویسکوزیته‌های اندازه‌گیری شده در دو دمای مختلف استفاده می‌شود. با این حال، به طور کلی دو حالت برای محاسبه شاخص ویسکوزیته وجود دارد: زمانی که روغن دارای ویسکوزیته‌ای کمتر از 100 است و زمانی که بیشتر از 100 است.

در این حالت، شاخص ویسکوزیته طبق فرمول زیر محاسبه می‌شود:
VI=L−UL−H×100VI = \frac{L – U}{L – H} \times 100VI=L−HL−U×100

در این فرمول:
U ویسکوزیته سینماتیک روغن در دمای 40 درجه سانتی‌گراد است.
L ویسکوزیته روغن مرجع با شاخص ویسکوزیته صفر در دمای 40 درجه است.
H ویسکوزیته روغن مرجع با شاخص ویسکوزیته 100 در دمای 40 درجه است.

برای این دسته از روغن‌ها، فرمول به شکل زیر است:
VI=100+10.140−UL−U×100VI = 100 + \frac{10.140 – U}{L – U} \times 100VI=100+L−U10.140−U×100

این فرمول‌ها از جدول‌هایی مشتق شده‌اند که به‌منظور تسهیل در محاسبه شاخص ویسکوزیته استفاده می‌شوند. هرچه ویسکوزیته روغن در دماهای مختلف تغییر کمتری داشته باشد، شاخص ویسکوزیته بالاتر خواهد بود، که نشان‌دهنده عملکرد بهتر روغن در دامنه‌های دمایی مختلف است.

محاسبه شاخص ویسکوزیته بر اساس دو اندازه‌گیری ویسکوزیته سینماتیک در دو دمای مختلف (معمولاً 40 درجه و 100 درجه سانتی‌گراد) انجام می‌شود. برای محاسبه دقیق این شاخص از فرمول‌های استاندارد استفاده می‌شود که در آن تفاوت بین ویسکوزیته در این دو دما محاسبه و سپس با استفاده از جداول مخصوص زیر، شاخص ویسکوزیته تعیین می‌شود.

انتخاب روغن صنعتی مناسب برای هر کاربری مستلزم در نظر گرفتن شاخص ویسکوزیته است. این شاخص به صنایع کمک می‌کند تا روغنی انتخاب کنند که در دماهای مختلف ویژگی‌های خود را حفظ کند و از خرابی تجهیزات جلوگیری کند.

روغن‌های صنعتی با شاخص ویسکوزیته بالا می‌توانند در دماهای مختلف عملکرد پایداری داشته باشند. این ویژگی به‌ویژه در صنایع خودروسازی و ماشین‌آلات سنگین که در شرایط دمایی شدید کار می‌کنند، حیاتی است.

ویسکوزیته مناسب به جلوگیری از سایش و فرسایش قطعات ماشین‌آلات کمک می‌کند. روغن‌هایی که ویسکوزیته پایین دارند ممکن است نتوانند لایه محافظ کافی بین قطعات ایجاد کنند و این باعث افزایش سایش می‌شود.

با استفاده از روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا، عمر تجهیزات افزایش می‌یابد و هزینه‌های تعمیر و نگهداری کاهش می‌یابد.

چندین عامل مختلف می‌توانند بر شاخص ویسکوزیته روغن تاثیر بگذارند. برخی از مهم‌ترین این عوامل عبارت‌اند از:

روغن‌هایی که از ترکیبات شیمیایی پایدارتر و با کیفیت‌تری تشکیل شده‌اند، شاخص ویسکوزیته بالاتری دارند. این ترکیبات می‌توانند به روغن کمک کنند تا در دماهای مختلف پایداری خود را حفظ کند.

افزودنی‌هایی مانند بهبوددهنده‌های ویسکوزیته به روغن اضافه می‌شوند تا تغییرات ویسکوزیته آن در دماهای مختلف کنترل شود. این افزودنی‌ها به‌ویژه در روغن‌هایی که در دماهای شدید کار می‌کنند بسیار مهم هستند.

روغن‌های سنتتیک معمولاً شاخص ویسکوزیته بالاتری نسبت به روغن‌های معدنی دارند. روغن‌های سنتتیک به دلیل ترکیب خاص مولکولی خود در دماهای مختلف پایداری بیشتری دارند.

انتخاب روغن مناسب با شاخص ویسکوزیته بالا می‌تواند تاثیر مستقیمی بر عملکرد ماشین‌آلات داشته باشد. برخی از تاثیرات مثبت استفاده از روغن‌هایی با شاخص ویسکوزیته بالا شامل موارد زیر است:

روغن‌های با شاخص ویسکوزیته بالا در دماهای مختلف از موتور به‌خوبی محافظت می‌کنند و از کاهش کارایی آن جلوگیری می‌کنند.

وقتی موتور یا ماشین‌آلات به‌طور روان‌تری کار می‌کنند، مصرف سوخت نیز کاهش می‌یابد. روغن‌هایی با شاخص ویسکوزیته مناسب می‌توانند به کاهش مصرف سوخت کمک کنند.

روغن‌های با ویسکوزیته مناسب به کاهش سایش قطعات و در نتیجه افزایش طول عمر آنها کمک می‌کنند.

شاخص ویسکوزیته در روغن‌های مختلف ممکن است متفاوت باشد. روغن‌های معدنی معمولاً شاخص ویسکوزیته پایین‌تری نسبت به روغن‌های سنتتیک دارند، اما از نظر اقتصادی ارزان‌تر هستند.

به پایان یکی دیگر از مقالات شرکت پتروکیمیا رسیدیم؛ امدیواریم از مطالعه این مقاله اطلاعات کافی  و مورد نیاز خود را پیدا کرده باشید و از خواندن این مطلب لذت برده باشید. در این مقاله از پتروکیمیا یاگرفتیم که شاخص ویسکوزیته چیست و چه کاربرد هایی دارد و برای انتخاب بهترین روغن یا روان کننده باید از چه شاخص ویسکوزیته ای استفاده کنیم و به شما فرمول اصلی محاسبه را داده ایم تا بتوانید با روان کاری درست دستگاه ها و تجهیزات صنعتی خود، برای نگه داری و تعمییر هزینه های بسیار پایین تری پرداخت کنید و تعمییرات قطعات را به حداقل برسانید.

شما می توانید برای خرید بهترین روغن صنعتی و روان کننده همین حالا با کارشناسان فنی و مشاورین فروش صبور و مهربان شرکت پتروکیمیا با استفاده از راه های ارتباطی مانند تلگرام و واتساپ اقدام کنید. چنانچه به این پلتفرم ها دسترسی نداشتید می توانید از طریق صفحه ارتباط با ما، از طریق شماره تلفن های کارشناسان با ما ارتباط برقرار کنید.