Вязкость — это понятие, обратное текучести, или то сопротивление, которое оказывают частицы жидкости их взаимному перемещению под действием внешней силы. Если наливать из раздаточных кранов одинакового сечения различные нефтепродукты, например бензин, дизельное топливо и моторное масло, то будет заметна существенная разница. В то время как канистра с бензином будет полной, дизельного топлива будет значительно меньше, а масла совсем немного. Следовательно, эти продукты обладают разной текучестью, т. е. имеют различную вязкость.
Для работы карбюраторных двигателей вязкость бензина не имеет практического значения, так как она очень невелика, меньше, чем у воды.
На работу дизеля вязкость топлива оказывает существенное влияние: как ее уменьшение, так и увеличение приводят к неполадкам в работе двигателя.
Вязкость бывает абсолютной, когда оцениваются внутренние свойства жидкости, и условной (отвлеченная величина). Абсолютная вязкость может быть динамической и кинематической.
Вязкость изменяется при изменении температуры, поэтому, указывая значение вязкости, необходимо указывать температуру, при которой она дается или определяется. Для дизельного топлива вязкость нормируют при 20°С, для топлива различных марок она находится в пределах 1,8—6,0 сСт. Как при слишком низком, так и при большом значении вязкости нарушается работа топливоподающей аппаратуры, а также процессы смесеобразования и сгорания топлива. При пониженной вязкости топливо проникает через зазоры в плунжерной паре топливного насоса, что приводит к изменению дозировки, уменьшению цикловой подачи, снижению давления впрыска. Топливо может подтекать через отверстия форсунок, что неизбежно увеличивает нагарообразование. Топливом смазывают прецизионные пары топливного насоса, при снижении вязкости смазочные свойства ухудшаются, что может привести к увеличений износа. Подтекания и просачивания маловязкого топлива повышают его расход. Снижение цикловой подачи приводит к падению мощности двигателя.
Если вязкость топлива слишком велика, ухудшается качество смесеобразования, при распыливании образуются крупные капли и короткая струя. Требуется больше времени на испарение, топливо сгорает неполностью, увеличивается его расход, повышается нагарообразование, выхлопные газы приобретают темный цвет, возникает дымление.
Лучше всего использовать дизельное топливо средней вязкости (2,5—4,0 сСт при 20° С). Тогда при распиливании образуются более мелкие и однородные по составу капли, улучшаются процессы испарения, смесеобразования и сгорания. При отрицательной температуре такое топливо обладает лучшей текучестью, оно легче проходит по трубопроводам, через фильтры тонкой очистки, насосы высокого давления, кроме того, меньше затрачивается энергии на преодоление внутреннего трения.
Увеличение вязкости оказывает существенное влияние на пусковые свойства топлива, особенно в холодное время года, когда при понижении температуры вязкость сильно увеличивается.
Чем выше значение вязкости при 20°С, указываемой в паспорте качества, тем сильнее изменения, происходящие при понижении температуры. При охлаждении топливо загустевает, становится трудно подвижным, резко возрастает его сопротивление при движении по топливопроводам, особенно высокого давления. Все это вызывает нарушение нормальной работы топливоподающей аппаратуры, а иногда подача топлива совсем прекращается. Чтобы обеспечивалась хорошая работа дизелей в холодное время года, зимние сорта топлива имеют меньшую вязкость, которая с понижением температуры увеличивается незначительно.
Кроме вязкости топлива при эксплуатации двигателей в холодное время года большое значение имеют его низкотемпературные свойства, которые оценивают температурами помутнения и застывания. Если дизельное топливо налить в пробирку или цилиндр из бесцветного стекла и начать его охлаждать, то при определенной температуре оно из прозрачного станет мутным. Внешний вид топлива меняется вследствие выделения мельчайших капелек воды, микроскопических кристаллов льда, а главное, выпадения твердых парафиновых углеводородов.
Температурой помутнения называют ту температуру, при которой теряется фазовая однородность топлива. Постепенно при дальнейшем охлаждении количество твердой фазы увеличивается, кристаллы парафина растут, и топливо теряет подвижность. Температуру потери подвижности называют температурой застывания. Для летних сортов дизельного топлива температура помутнения должна быть не выше —5° С, а зимних —25-30° С. Если в топливе содержится вода, то оно будет мутнеть уже при —1°С. Температура застывания должна быть на 5—10° С ниже температуры помутнения. Чем меньше эта разница, тем лучше качество топлива.
В производственных условиях можно использовать топливо при температуре окружающего воздуха только выше точки помутнения. Если в зимнее время применять летние сорта, то неизбежно выпадающее кристаллы парафина будут забивать систему питания двигателя, особенно фильтры тонкой очистки, — подача топлива нарушится или прекратится. При доборе марки дизельного топлива нужно помнить, что температура его застывания должна быть по крайней мере на 10° С ниже возможной температуры эксплуатации. Использование в холодные периоды не только летнего, но и смешанного
(зимнее с летним) топлива недопустимо, так как их низкотемпературные и вязкостные свойства не обеспечивают нормальной работы двигателя.