รู้จัก Viscosity index ดัชนีความหนืด

ดัชนีความหนืด Viscosity index คือตัวเลขไร้มิติที่แสดงว่าความหนืดของของไหลไฮดรอลิกเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิอย่างไร (นอกจากนี้ยังใช้กับของเหลวเช่นน้ำมันเครื่องและน้ำมันเกียร์อัตโนมัติ น้ำมันหล่อลื่นเกียร์ และน้ำมันพวงมาลัยเพาเวอร์)

ยิ่งดัชนีความหนืด Viscosity index (VI) สูงเท่าใด การเปลี่ยนแปลงความหนืดของของเหลวก็จะยิ่งน้อยลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่กำหนด และในทางกลับกัน ดังนั้น ของไหลที่มีดัชนีความหนืดต่ำจะมีความหนืดค่อนข้างมากเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ในทางตรงกันข้าม ของเหลวที่มีค่า VI สูงจะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้อยกว่า

น้ำมันแร่-น้ำมันทั่วไปที่ใช้ในระบบไฮดรอลิกส์มีดัชนีความหนืดประมาณ 100 แม้ว่าผลิตภัณฑ์จะมีตั้งแต่ต่ำกว่า 100 ถึงดีกว่า 200

น้ำมันที่ดีที่สุดที่มีค่า VI สูงสุดยังคงมีเสถียรภาพและไม่มีความหนืดแตกต่างกันมากนักในช่วงอุณหภูมิกว้าง ซึ่งในทางกลับกันก็หมายถึงความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพสูงจากเครื่องจักร

มาตรฐาน ASTM D2270 คำนวณดัชนีความหนืดในบางส่วนโดยการวัดความหนืดจลนศาสตร์ของของเหลวที่ 40° และ 100° C น้ำมันแร่ที่ผ่านการกลั่นขั้นสูงซึ่งมีสารปนเปื้อนน้อยมักจะมี VIs สูงกว่า ทุกสิ่งมีค่าเท่ากัน น้ำมันเครื่องสังเคราะห์มักจะมีค่า VI สูงกว่าน้ำมันแร่

ผู้ผลิตของเหลวสามารถปรับปรุงดัชนีความหนืดของน้ำมันพื้นฐานได้โดยใช้สารเติมแต่งโพลีเมอร์เพื่อสร้างน้ำมันที่มีความหนืดหลายเกรด ตัวดัดแปลงเหล่านี้ไวต่ออุณหภูมิ ที่อุณหภูมิต่ำ สายโซ่โพลีเมอร์ในตัวปรับค่าจะหดตัวหรือพับ และไม่มีผลมากนักต่อความหนืดของของเหลว แต่ที่อุณหภูมิสูงขึ้น โพลีเมอร์จะขยายตัวและช่วยเพิ่มความหนืด

อย่างไรก็ตาม สารเพิ่มความหนืดอาจไวต่อการตัดเฉือนเชิงกล เมื่อเวลาผ่านไป การกระทำดังกล่าวสามารถทำลายพอลิเมอร์และทำให้ความหนืดของของเหลวลดลง ผู้เชี่ยวชาญมักแนะนำสารเติมแต่งที่มีความเสถียรเฉือนเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลว VI สูงทำงานตามที่ตั้งใจไว้

พึงระลึกว่าการใช้ของเหลวที่มีความหนืดที่แนะนำเมื่อใช้งานเครื่องจักรเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อความหนืดต่ำเกินไปและของเหลวบางเกินไป ผู้ใช้จะพบปัญหา เช่น การสึกหรอที่สูงขึ้นและความร้อนสูงเกินไป เครื่องจักรหนาเกินไปและสตาร์ทติดยากและประสิทธิภาพเชิงกลต่ำ และอาจนำไปสู่ปัญหาอย่างเช่น การเกิดโพรงอากาศ

แม้ว่าความหนืดของน้ำมันจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ แต่นั่นก็ไม่สำคัญสำหรับเครื่องจักรที่ทำงานที่โหลดและความเร็วคงที่และที่อุณหภูมิคงที่ ที่นี่ ดัชนีความหนืดไม่สำคัญนัก เพียงเลือกความหนืดเกรดเดียวที่เหมาะสมที่แนะนำสำหรับการใช้งาน แต่เมื่อสภาวะไม่คงที่ เช่น ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ต้องทำงานตั้งแต่อากาศหนาวในฤดูหนาวไปจนถึงความร้อนในทะเลทราย และโหลด ความเร็ว และอุณหภูมิแตกต่างกันไป OEM จำนวนมากแนะนำให้ใช้ของเหลว VI สูงที่ช่วยรักษาความหนืดที่ใกล้เคียงที่สุดในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่า ของเหลว High-VI ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเครื่องจักรได้อีกด้วย