► De menţionat că marii constructori de motoare emit propriile specificaţii de calitate pentru lubrifianţi.

sus

Clasificarea API

► Se deosebesc două categorii:

unde x şi y sunt litere consecutive care reprezintă nivelul de calitate, după cum se poate observa din tabelul următor.

► Începând din 1994, s-a introdus sitemul calităţii care defineşte o anumită procedură tip (CMA – Code of Practice and ASTM 1509) şi un sistem de utilizare a licenţei pentru marca de producţie ( EOLCS ) a căror îndeplinire poartă denumirea "DONUT".

sus

G – pentru motoare pe benzină.
PD – pentru motoare diesel montate pe autoturisme.
 D – pentru motoare diesel grele.

sus

► Clasificarea ACEA

Conform ediţiei din 2004, uleiurile pentru motoare sunt împărţite în patru grupe care, la rândul lor, sunt divizate în clase de performanţă:
- A – motoare pe benzină.
- B – motoare diesel pentru autoturisme şi camioane uşoare.
↔ şi combinaţiile Ax/Bx
- C – uleiuri cu conţinut redus (low) şi mediu (mild) SAPS (Sulphated Ash Phosphorus Sulphur – cenuşă sulfat, fosfor, sulf).
- E – motoare diesel pentru vehicule comerciale grele.
Literele de mai sus sunt urmate de câte o cifră care defineşte clasa de performanţă.
De asemenea, poate fi indicat, prin două cifre, anul în care a fost publicată (sau revizuită) specificaţia respectivă.
Clasificarea ACEA a uleiurilor pentru motoare pe benzină

sus

► Viscozitatea în condiţii HTHS

- În specificaţiile noilor uleiuri pentru motoare, există o caracteristică descrisă ca “lowered High Temperature High Shear viscosity” (HTHS) = viscozitate redusă în condiţii de Temperatură Ridicată Forfecare Ridicată

- Avantajele folosirii acestor uleiuri:

sus

► Clasificarea SHPD (Super High Performance Diesel)

- Este o clasificare comercial-tehnică a uleiurilor pentru motoarele autocamioanelor grele care sunt exploatate în condiţii severe (puteri specifice mari, toleranţe de execuţie reduse, intervale de schimb prelungite etc.), tipice motoarelor diesel cu turbocompresoare. Aceste uleiuri îndeplinesc cerinţele ACEA E2 şi E3, API CF-4, MB 228.1 şi 228.3, MAN 3275.

► Clasificarea UHPD (Ultra High Performance Diesel)

- Sunt uleiuri cu calităţi superioare, pentru intervale de schimb prelungite (de până la 160.000 km), pentru motoarele autovehiculelor comerciale care îndeplinesc şi cerinţele EURO 2 pentru gazele de eşapare. În general, aceste uleiuri îndeplinesc cerinţele specificaţiilor ACEA E 3 şi E4, MB 228.5, MAN M 3277.

sus

Specificaţii ale constructorilor europeni

► Volkswagen

- VW – 500 00 * - Uleiuri cu reducerea consumului de combustibil (0W-30/40, 5W-30/40, 10W-30/40)

- VW – 501 01 * - Uleiuri multigrad (15W-x, 20W-x, xW-50/60)

- VW – 502 00 - Uleiuri cu performanţe crescute care, în viitor, pot fi utilizate până la 30 000 km

- VW – 503 00 - Uleiuri pentru motoare pe benzină cu performanţe ridicate care, în viitor, vor fi pentru intrevale prelungite de schimb (WIV) şi reducerea consumului de combustibil (HTHS 2,9 mPa.s; SAE 0W-x, 5W-x)

- VW – Audi - Specificaţie elaborată de Audi pentru VW 503 00, cu > 3,5 mPa.s HTHS 503 01

- VW 504 00 - Uleiuri cu conţinut redus de cenuşă sulfat, cu reducerea consumului de combustibil pentru motoarele pe benzină (cu injecţie directă sau indirectă) şi intervale de schimb prelungite –WIV- (HTHS ≥3,5 mPa.s; SAE 5W-30)

- VW 505 00 - Uleiuri multigrad pentru motoare diesel cu şi fără răcire cu aer.

- VW 505 01 - Uleiuri multigrade cu sistem pompă – injector (prescris).

- VW 506 00 - Uleiuri pentru motoare diesel cu performanţe ridicate, în viitor pentru intervale prelun- gite de schimb (WIV) şi reducerea consumului de combustibil (HTHS > 2,9 mPa.s; SAE 0W-x, 5W-x).

- VW 506 00 - Uleiuri pentru motoare diesel cu sistem pompă – injector şi intervale de schimb prelungite - WIV- (HTHS > 2,9 mPa.s; SAE 0W-x, 5W-x).

- VW 506 01 - Uleiuri pentru motoare diesel cu sistem pompă – injector şi intervale de schimb prelungite - WIV- (HTHS > 2,9 mPa.s; SAE 0W-30).

- VW 507 00 - Uleiuri cu conţinut redus de cenuşă sulfat şi proprietăţi de reducere a consumului de combustibil , recomandat pentru toate motoarele diesel ale grupului VW (cu injecţie directă sau indirectă) cu DPF şi intervale prelungite de schimb – WIV – (HTHS ≥ 3,5 mPa.s; SAE 5W-30).

* Specificaţiile 500 00 şi 501 01 sunt valabile până la 31.12.2004 după care va fi republicată specificaţia 501 01 cu o nouă aprobare.

sus

► Mercedes Benz

- MB Fila 229.1 - Uleiuri pentru toate motoarele pentru autoturisme şi industriale (pe benzină şi diesel)
Baza: ACEA A2/3 şi B2/3 cu cerinţe suplimentare, fără restricţii la viscozităţi .

- MB Fila 229.3 - Cerinţe crescute faţă de 229.1 şi intervale de schimb prelun- gite, pe baza ACEA A3/B3/B4 (SAE 0W-x, 5W-x).

- MB Fila 229.31 - Uleiuri conform 229.3, cu conţinut redus de cenuşă sulfat. (SPAsh** mediu).

- MB Fila 229.5 - Cerinţe crescute faţă de 229.3, în special în privinţa exploatării pe distanţe scurte şi intervale de schimb prelungite (SAE 0W-30/40, 5W-30/40).

** SPAsh - denumirea Mercedes Benz pentru uleiuri SAPS.

sus

► BMW

- BMW Special-Oils - Uleiuri pentru reducerea consumului de combustibil aprobate prin teste BMW (SAE 5W-x şi 10W-x.

- BMW Longlife-98 - Pentru intervale de schimb prelungite şi reducerea consumului de combustibil (fost BMW Longlife) (SAE 5W-x şi 0W-x).

- BMW Longlifeoil-01 - Uleiuri pentru reducerea consumului de combustibil SAE 5W-30/40 şi 0W-30/40 testate pe motorul cu 6 cilindri M 52/54. Limitarea conţinutului în gaz al uleiului.

- BMW Longlifeoil-01 FE - Uleiuri Longlife-01 cu reducere minimă a viscozităţii în condiţii HTHS, fără recomandări speciale de aplicare.

- BMW Longlifeoil-04 - Uleiuri Longlife-01 cu conţinut mediu SAPS, pt motoare pe benzină şi diesel cu DPF.

sus

► Opel

- GM-LL-A-025 - Ulei special pentru motoare pe benzină, SAE 0W-30, cu reducere minimă a viscozităţii în condiţii HTHS, începând cu modelul Vectra C (2002). Intervalul maxim de schimbare a uleiului, cu ECOService-Flex, 30.000 km sau 2 ani.

- GM-LL-B-025 - Ulei special pentru motoare diesel, SAE 5W-40, începând cu modelul Vectra C (2002). Intervalul maxim de schimbare a uleiului, cu ECOService-Flex, 50.000 km sau 2 ani.

*Notă: Începând cu 2004, este posibilă denumirea combinată, GM-LL-A-025+GM-LL-B-025

sus

► Porsche

- Porsche - Toate uleiurile cu viscozităţile SAE 0W/5W-40 sunt testate şi aprobate de Porsche după denumire (Pentru Cayenne V6, este indicată specificaţia VW 503 00)

sus

► MAN

- MAN 270 - Ulei monograd cu nivel ACEA E2.

- MAN 271 - Uleiuri multigrad cu nivel ACEA E2.

- MAN M 3271 - Uleiuri pentru motoare cu gaz natural (CNG) şi petrolier lichefiat LPG).

- MAN M 3275 - Uleiuri cu performanţe ridicate, pentru intervale de schimb prelungite (înlocuieşte QC 13-017).

- MAN M 3277 - Uleiuri cu performanţe ridicate, pentru intervale de schimb prelungite2.

- MAN M 3277 - Uleiuri cu performanţe ridicate, pentru intervale de schimb low ash (CRT) prelungite pentru sisteme CRT - filtre cu particule (DPF).

- MAN M 3327 - Uleiuri cu performanţe ridicate, contrar M 3277 pentru intervale lungi de schimb.

- MAN M 3477 - Performanţe ca şi MAN M 3277 dar cu conţinut de elemente care măresc conţinutul de cenuşă sulfat (low SPAsh-oils). Nu sunt compatibile cu M 3277 care, oricum sunt acoperite de MAN M 3277 low ash (CRT).

sus

► Volvo

- VDS-3 - Uleiuri cu performanţe ridicate, cu interval de schimb prelungit, care îndeplinesc cerinţele EURO 3 pentru gazele de eşapare. Încercările pe parc mixt de autovehicule, conform ACEA E 5, sunt necesare pentru aprobare. Cerinţele Volvo VDS-3 sunt impuse noilor vehicule FM 9, FH 12 şi FM 12 cu motoare D9A şi D12D (EURO 3) pentru intervale prelungite de schimb.

- VDS-3 Ediţia 2 - Uleiuri cu performanţe ridicate, cu interval de schimb prelungit, în concordanţă cu ACEA E7 şi noul test pe motorul Mack T 10 şi cerinţe precise privind stabilitatea la forfecare. Încercarea finală se execută pe parc mixt de autovehicule.

sus

► DaimlerChrysler

- 227.0* - Uleiuri cu intervale scurte de schimb; polizarea cilindrului max. 7%.

- 227.1* - Uleiuri cu intervale scurte de schimb; polizarea cilindrului max. 7%.

- 228.1 - Uleiuri cu intervale lungi de schimb; polizarea cilindrului max. 6%.

- 228.3 - Uleiuri cu intervale lungi de schimb; polizarea cilindrului max. 4,5%.

- 228.5* - Uleiuri cu intervale lungi de schimb; polizarea cilindrului max. 3%.

- 228.51 - Uleiuri conform 228.5 cu conţinut redus de cenuşă sulfat (low SPAsh).

* Au fost eliminate

sus

Tendinte moderne in fabricarea motoarelor

► Motoare pe benzină

- Extinderea procedurii de injecţie multi-punct (MPI) şi utilizarea convertizoarelor catalitice cu trei căi.

- Utilizarea injecţiei directe şi crearea unor noi convertizoare catalitice care să îndeplinească cerinţele tot mai strânse cu privire la poluarea mediului cu gazele de evacuare şi, în acelaşi timp, reducerea consumului de combustibil şi mărirea duratei de exploatare (fig.3)

- Folosirea sistemului valvetronic, de variere a secţiunilor de admisie, obţinându-se astfel reducerea consumului în condiţiile unor performanţe ridicate ale motoarelor.

- Utilizarea unui arbore cu came cu mişcare variabilă capabil să asigure reglarea continuă a acţionării supapelor în funcţie de condiţiile de operare a motorului.

- Folosirea de noi materiale, cum ar fi aliajele cu magneziu care reduc greutatea şi cele pentru fabricarea unor etanşări rezistente la solicitări termice ridicate.

sus

► Motoare Diesel

Autoturisme

- Renunţarea la metoda injecţiei indirecte IDI (Indirect Diesel Injection).

- În prezent, se foloseşte metoda injecţiei directe (sau TDI la VW/Audi după 1989).

- Utilizarea injecţiei directe prin sistemul clasic (CRI = Common-Rail-Injection), dar la presiuni de până la 2000 bar, permite obţinerea de performanţe ridicate:

◊ la turaţii scăzute
◊ reducerea consumului
◊ evitarea funcţionării motorului “la rece” (vezi figura)
◊ reducerea emisiilor poluante printr-o mai bună ardere.

- VW foloseşte sistemul pompă-injector la presiuni de până la 2050 bar (vezi figura).

sus

Motoare Diesel

Autoturisme - Injecţie clasică cu presiune crescută

Autoturisme - Sistemul pompă-injector (duză)

Autovehicule comerciale

- Folosirea injecţiei directe cu sistemul clasic dar la presiuni de până la 2000 bar, pentru reducerea consumului de combustibil şi a emisiilor poluante - Pompă-conductă-injector (duză). Presiunea crescută de injecţie (2000 bar) asigură o mai bună dispersie a combustibilului injectat în camera de ardere într-o cantitate mărită.

sus

► Motorul Diesel – Otto (cu benzină)

- Acesta combină avantajele utilizării benzinei şi a unui motor cu aprindere prin comprimare (diesel)

- Se reduc: consumul de combustibil şi emisiile poluante.

- Acest tip de motor este cunoscut sub denumirea de HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) – aprinderea prin comprimare a unei încărcături (unui amestec) omogene. Pentru obţinerea rezultatelor dorite este nevoie de un control strict al combustiei, prin senzori electronici.

- Începând din 2005, a intrat în vigoare noul standard EURO 4 care prevede valori foarte reduse pentru conţinutul în particule (funingine, în principal, dar şi alte elemente) din gazele de evacuare, după cum se observă din figură

Pentru a răspunde cerinţelor EURO 4, trebuie luate o serie de măsuri:

- montarea de filtre pentru particule, DPF (Diesel Particle Filter)

- utilizarea de noi catalizatori de oxidare şi reducere (pentru NOx )

- folosirea sistemelor:

- SCR (Selective Catalytic Reduction) – reducător catalitic selectiv (cu soluţie de uree)

- CRT (Continously Regenerating Trap) – colector pentru regenerare continuă (a gazelor evacuate, tratate anterior).

- EGR (Emission Gas Recirculation) – recircularea gazelor de evacuare.

- utilizarea unui combustibil cu conţinut redus de sulf

- folosirea de uleiuri cu conţinut redus de cenuşă (sulfat).

sus

► Uleiurile cu conţinut redus sau mediu de cenuşă sulfat, fosfor şi sulf (inclusiv calciu) sunt cunoscute drept Low/Mild SAPS Oils (SAPS – Sulphated Ash Phosphor Sulphur).

► Realizarea acestor uleiuri este deosebit de dificilă deoarece:

- Trebuie să asigure lubrifierea corespunzătoare a motoarelor în condiţiile unor perioade prelungite de schimb.

- Conţinutul în cenuşă al uleiului are o influenţă însemnată asupra duratei de utilizare a filtrului pentru particule (DPF) – figura următoare. Deoarece una dintre metodele de ardere a funinginei în DPF constă în injectarea unei cantităţi mărite de combustibil la un moment dat, există riscul pătrunderii combustibilului în ulei. Din această cauză, nu se folosesc uleiuri tip 0W-..., care nu ar mai asigura lubrifierea eficientă.

- Deoarece prin arderea funinginei se degajă cantităţi insem nate de NOx, pentru reducerea conţinutului acestui compus în limitele impuse prin normele EURO (vezi tabelul), gazele de evacuare trebuie supuse unor tratamente suplimentare: EGR şi SCR.

► EGR (Exhaust Gas Recirculation) – recircularea gazelor arse * Prin această metodă, care se aplică de mai mult timp, o parte din gazele arse este răcită şi reintrodusă în camera de ardere (vezi figura). * Prin reducerea temperaturii de ardere se formează cantităţi mai mici de NOx.

► SCR (Selective Catalytic Reduction) – reducere catalitică selectivă.

- Utilizarea injecţiei în condiţii optime, asigură reducerea emisiei de particule.

- Compusul NOx din gazele arse este trecut peste un catalizator, concomitent cu injecţia unei soluţii de uree (cunoscută ca AdBlue sau NoxCare) fiind descompus în azot şi apă. Procesul este prezentat schematic în figură.

sus

► Prelungirea duratei de utilizare a uleiului

- În prezent, perioadele între schimburile de ulei sunt din ce în ce mai lungi. Durata de utilizare a uleiului depinde nu numai de calitatea sa ci şi de condiţiile de exploatare (trafic urban, cu opriri şi porniri frecvente, de exemplu). Prin utilizarea dispozitivelor electronice de urmărire a unor parametrii (temperatura uleiului, turaţia motorului, numărul de porniri) şi a modului de conducere a autovehiculului, se determină mai exact momentul când se impune schimbarea uleiului.

- Perioadele de utilizare pentru uleiurile de motoare:

Autoturisme:

- * motoare pe benzină = max. 30.000 km sau un an

- * motoare diesel = max. 50.000 km sau 2 ani

Autovehicule comerciale:

- * până la 100.000 – 160.000 km în trafic pe distanţe lungi, dependent de modul de conducere şi calitatea uleiului.

sus

► Importanţa viscozităţii

- În prezent, se folosesc din ce în ce mai mult uleiuri sintetice cu viscozităţi scăzute, în special cele tip SAE 0W-40. S-au obţinut rezultate şi cu uleiuri SAE 0W-30 cu modificarea viscozităţii în condiţii HTHS.

- Prin utilizarea acestor uleiuri se asigură:

* reducerea uzurii la pornirea la rece datorită asigurării unei lubrifieri rapide (fluiditate crescută)

* creşterea randamentului prin micşorarea frecării

* reducerea consumului de combustibil şi a emisiilor poluante.

* uleiurile cu viscozităţi scăzute în condiţii HTHS asigură o şi mai însemnată reducere a consumului de combustibil şi a emisiilor poluante.

- Pentru autovehiculele comerciale, cu recircularea gazelor de eşapare după tratarea acestora (EGR), uleiurile utilizate sunt din clasa SAE 10W-40.

sus

► Consumul de ulei

- Consumul de ulei este influenţat de tipul şi starea motorului dar şi de uleiul folosit:

► Influenţa motorului asupra consumului de ulei

* starea de uzură a motorului (cilindri, pistoane, ghidurile supapelor etc.)

* modul de exploatare al motorului (turaţii, porniri şi opriri frecvente)

► Influenţa uleiului

* folosirea unui ulei cu volatilitate ridicată

* utilizarea unui ameliorator IV cu rezistenţă redusă la forfecare

* folosirea unui ulei neconform (viscozitate, nivel de aditivare)

sus

► Compatibilitatea cu alte uleiuri

- În general, diferitele uleiuri pentru motoare sunt compatibile între ele.

- Produsul obţinut prin amestecarea a două uleiuri are performanţe mai reduse decât ale uleiurilor iniţiale. Explicaţia constă în faptul că la formularea uleiurilor se are în vedere obţinerea unor efecte sinergice între aditivii utilizaţi, lucru care nu mai este valabil în acest caz.

- Reumplerea cu un alt ulei este permisă având în vedere cantitatea foarte mică din uleiul vechi care rămâne în baie.

► Depunerile în canalele pentru segmenţi

- La formularea uleiurilor se are în vedere, în mod deosebit, starea de curăţenie a pistoanelor şi depunerile care se formează în canalele pentru segmenţi.

- Deoarece solicitările termice ale motoarelor sunt din ce în ce mai mari, menţinerea pistoanelor în stare curată şi prevenirea blocării segmenţilor, prin reducerea depunerilor din canalele lor, sunt probleme de care se va ţine seama şi în viitor.

* În mod obişnuit, trebuie respectate prescripţiile constructorului.

* În nici un caz nu se vor prelungi intervalele de schimb prevăzute.

► Durata de utilizare depinde de o serie de factori:

- calitatea uleiului (specificaţii).

- condiţiile de exploatare (parcursuri scurte cu porniri şi opriri frecvente etc.).

- calitatea combustibilului (conţinutul de sulf sau tetraetil de plumb)

- consumul de combustibil

- formularea uleiului (menţinerea viscozităţii).

►Teste de laborator (pentru urmărirea comportării în exploatare a uleiurilor)

► Interpretarea rezultatelor (analizelor de laborator)

- Viscozitatea

- Insolubile în n-Heptan

Conţinutul în substanţe insolubile se datorează condiţiilor de funcţionare ale motorului şi cuprinde:

* substanţe insolubile străine (praf atmosferic etc.);

* produse de degradare a uleiului (depuneri carbonoase, lacuri etc.);

* produse datorate uzurii metalice, ruginei etc.;

* compuşi rezultaţi prin ardere incompletă (funingine etc.)

- Punctul de inflamabilitate

Scăderea valorii punctului de inflamabilitate se datorează::

* prezenţei combustibililor (pătrunşi în ulei ca urmare a funcţionării defectuoase a sistemului de injecţie sau/şi prin spaţiul dintre cilindrii şi segmenţi - datorită uzurilor mărite)

Creşterea punctului de inflamabilitate se datorează:

* completării cu uleiuri cu viscozităţi mărite

- Interpretarea rezultatelor - Cifra de bazicitate (CB)

sus

- Elementele metalice rezultate prin uzură.

- Aluminiu – uzura pistoanelor şi lagărelor, eventuala corodare a blocului de cilindri

- Fier – uzura sau ruginirea părţilor metalice

- Crom – uzura segmenţilor, cilindrilor sau supapelor (de evacuare)

- Plumb – uzura cuzineţilor sau prezenţa benzinei etilate

- Cupru – uzura cuzineţilor, conductelor de legătură etc.

- Staniu – uzura cuzineţilor (cu cupru sau staniu)

- Siliciu – sistem ineficient de filtrare a aerului

Elemente folosite la formularea uleiurilor

- Reducerea conţinutului elementelor chimice care sunt cuprinse în aditivii folosiţi la formularea uleiurilor (bariu, calciu, fosfor, magneziu, zinc) indică scăderea performanţelor sau contaminarea cu alte uleiuri.

Zincul şi magneziul pot proveni şi din uzura unor aliaje speciale

► Motoare în doi timpi

- Anumite uleiuri (prin formula de aditivare) pot reacţiona cu benzinele etilate (tetraetilul de plumb) conducând la formarea unor compuşi nedoriţi în motor

- Necesitatea unei viteze ridicate de amestecare a uleiului cu benzina în cazul în care nu există preamestecare (uleiul, dintr-un rezervor separat, se injectează în combustibil)

► Motoare navale

- Folosirea combustibililor cu conţinut ridicat de sulf necesită uleiuri cu valori ridicate pentru cifra de bazicitate (CB ≥ 20 mgKOH/g)

- Pentru motoarele cu puteri foarte mari, de regulă, lubrifierea necesită:

◊ uleiuri “de cilindru” – destinate lubrifierii cilindrilor, pistoanelor, supapelor etc

◊ uleiuri “de carter” – folosite pentru lubrifierea arborelui cotit (paliere, manetoane) şi utilajelor anexe

sus

Lubrifianti transmisii auto/Clasificare/Specificatii ale constructorilor

- Constructia diferentialului

► Cerinţe pentru uleiuri de transmisii auto

- Reducerea frecării şi uzurii

-Pelicula lubrifiantă de ulei trebuie să se menţină între suprafeţele metalice în frecare în prezenţa unor presiuni extrem de mari

- În cazul angrenajelor hipoide, pe lângă frecarea de rostogolire apare şi aceea de alunecare şi, în plus, încărcările sunt foarte mari, astfel încât uleiul trebuie să posede proprietăţi suplimentare

- Stabilitate la oxidare

- prevenirea apariţiei depunerilor

-creşterea periculoasă a viscozităţii

- Disiparea căldurii generate prin frecare

- Uleiul care circulă printre suprafeţele în frecare ale angrenajelor şi lagărelor, previne distrugerea acestora prin supraîncălzire preluând căldura generată care este transmisă prin carcasă spre mediul ambiant

- Prevenirea coroziunilor şi ruginirii

- Uleiurile pentru angrenaje trebuie să asigure protecţia anticorozivă a bronzului şi antirugină a oţelului, în special în prezenţa urmelor de apă

sus

► Cerinţe pentru uleiuri de transmisii auto

- Asigurarea funcţionării corespunzătoare a ambreiajelor umede şi prevenirea scurgerilor

Ambreiajele umede (în contact cu uleiul) pot fi scoase din funcţiune prin descompunerea uleiului la temperaturile ridicate generate prin frecare. Ca urmare, uleiul trebuie să posede foarte bune proprietăţi de rezistenţă la degradare termică. În acest fel, se previne şi formarea reziduurilor carbonoase care ar conduce la distrugerea garniturilor de etanşare şi apariţia scurgerilor.

- Prevenirea spumării

Prezenţa bulelor de aer în filmul lubrifiant reduce considerabil rezistenţa acestuia astfel încât, la presiunile ridicate caracteristice angrenajelor auto, poate apărea contactul metalic direct între dinţii în angrenare.

sus

► Formularea uleiurilor pentru transmisii auto necesită:

- Uleiuri de bază (minerale şi/sau sintetice) cu calităţi ridicate:

* indice de viscozitate (natural) ridicat

* punct de curgere (natural) coborât

* rezistenţă (naturală) la degradare termo-oxidativă

- Aditivi specifici:

* antioxidanţi

* antiuzură

* inhibitori de coroziune/rugină

* antispumanţi

* extremă presiune (EP)

* modificatori de frecare

* amelioratori ai indicelui de viscozitate

sus

SISTEME DE CLASIFICARE

► SAE ( Society of Automotive Engineers )

► Clasificare funcţie de:

* valoarea viscozităţii cinematice (în mm2/s) la 100oC

* viscozitatea dinamică (în cP) la temperaturi scăzute

* temperatura maximă pentru 150.000 cP

În prezent, există lubrifianţi multigrad (80W-90, 85W-140, de exemplu) care asigură fluiditatea la temperaturi scăzute (conform clasei W) şi viscozitatea minimă la temperatură ridicată, necesară asigurării lubrifierii corecte (corespunzător claselor SAE 90 şi 140).

sus

► SAE ( Society of Automotive Engineers )

sus

► API ( American Petroleum Institute )

Prin această metodă uleiurile sunt clasificate în funcţie de domeniul lor de utilizare:

- API GL 1Cutii de viteze şi transmisii finale, angrenaje melcate cu viteze de alunecare, încărcări reduse.

- API GL 2Angrenaje melcate pentru care uleiurile GL 1 nu asigură lubrifierea corespunzătoare.

- API GL 3Cutii de viteze şi transmisii finale pentru care uleiurile GL 1 nu asigură performanţele cerute.

- API GL 4Cutii de viteze, transmisii finale şi angrenaje melcate cu solicitări moderate.

- API GL 5Cutii de viteze, transmisii finale şi angrenaje melcate cu solicitări severe.

sus

► Specificaţii militare americane

- MIL-L-2105În general, aceleaşi cerinţe ca pentru API GL 4

- MIL-L-2105 BÎn general, aceleaşi cerinţe ca pentru API GL 5, în plus cu proprietăţi mai bune antispumante decât MIL-L-2105

- MIL-L-2105 CÎn general, aceleaşi cerinţe ca pentru API GL 5, cu proprietăţi mai bune de rezistenţă la degradări termo-oxidative decât MIL-L-2105 B

- MIL-L-2105 DÎn general, aceleaşi cerinţe ca pentru API GL 5, cu proprietăţi mai bune ca MIL-L-2105 C

- MIL-L-2105 EÎn general, aceleaşi cerinţe ca pentru API GL 5, cu limite mai stricte pentru valorile unor caracteristici decât MIL-L-2105 D

sus

Specificaţii elaborate de constructori

► Mercedes Benz

- MB 235.0Uleiuri pentru angrenaje hipoide cu viscozităţi SAE 85W-90 şi SAE 90, cu nivel de performanţă API GL 5

- MB 235.1Ulei convenţional pentru angrenaje, cu nivel de performanţă API GL 4

- MB 235.8Ulei complet sintetic, pentru angrenaje hipoide, cu viscozitatea SAE 75W-90 şi nivel de performanţă API GL 5, pentru autovehicule comerciale, UNIMOG.

- MB 235.11Ulei complet sintetic, pentru angrenaje hipoide, cu viscozitatea SAE 75W-90 şi nivel de performanţă API GL 4, pentru autoturisme, autovehicule de teren, UNIMOG.

sus

► BMW

- Uleiuri hidraulice pentru transmisii finale fără diferenţiale multidisc cu auto-blocare sau cu blocare vâscoasă (E30/325iX), cu viscozitate SAE 75W-90.

- Uleiuri hidraulice pentru transmisii finale cu diferenţiale multidisc cu auto-blocare sau cu blocare electro-hidraulică (de ex. Z3 Roaster), cu viscozitate SAE 75W-90.

► Caterpillar

- Specificaţii pentru uleiurile pentru angrenaje şi acţionări hidraulice folosite, în special, la maşinile utilizate în construcţii şi amenajări funciare.

- Uleiurile care trebuie să îndeplinească cerinţele specificaţiei CAT TO-4 au viscozităţi corespunzătoare gradelor SAE 10W, 30 şi 50.

- Specificaţia CAT TO- 4 cuprinde, faţă de vechea specificaţie CAT TO- 2, un control al stratului de frecare, uzura roţii melcate şi o investigare chimică.

sus

► MAN

- Uleiuri API GL 4

- MAN 341 Type NToate produsele aprobate anterior.

- MAN 341 Type MLProduse pe bază de uleiuri minerale, cu interval de schimb până la 160.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+.

- MAN 341 Type SLProduse complet sintetice, cu interval de schimb până la 320.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+.

- Uleiuri API GL 5

- MAN 342 Type NToate produsele aprobate anterior.

- MAN 342 Type MLProduse pe bază de uleiuri minerale, cu interval de schimb până la 160.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+.

- MAN 342 Type TLProduse semi-sintetice, cu interval de schimb până la 160.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+.

- MAN 342 Type SLProduse complet sintetice, cu interval de schimb până la 320.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+.

- MAN 341 Type SL+Produse complet sintetice, cu interval de schimb până la 500.000 km pentru TG-A şi axe de transmisie HY-1350.

- Uleiuri API GL 4 + 5

- MAN 341+342 Type MLProduse pe bază de uleiuri minerale, cu interval de schimb până la 160.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+

- MAN 341+342 Type SLProduse complet sintetice, cu interval de schimb până la 320.000 km în conformitate cu grupa de întreţinere A+

sus

Fluide pentru transmisii automate ( ATF )

► Uleiurile ATF (Automatic Transmission Fluid), printre cei mai complecşi lubrifianţi, trebuie să răspundă unor cerinţe extrem de variate impuse de particularităţile constructive şi funcţionale ale transmisiilor automate:

- să transmită ( hidrodinamic) energia în convertizorul de cuplu

- să transmită (hidrostatic) energia în circuitele de control hidraulic şi servomecanisme.

- să lubrifieze lagărele şi angrenajele.

- să asigure funcţionarea corectă a ambreiajului.

- să asigure protecţia anticorozivă şi antirugină.

- să nu spumeze

- să evacueze căldura generată prin frecare

- să-şi păstreze, pe perioadă lungă de timp, proprietăţile de frecare impuse.

- să fie compatibil cu garniturile de etanşare.

sus

Specificaţii europene pentru fluide ATF

► Mercedes Benz

- MB 236.1Ulei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON III

- MB 236.2Ulei hidraulic pentru transmisii tip ATF A Suffix A (TASA)

- MB 236.5Fluide, pentru transmisii Allison, conf. MB 236.1, 236.2 şi 236.6

- MB 236.6Ulei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON II D

- MB 236.7Ulei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON II D

- MB 236.8Ulei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON II E

- MB 236.9Ulei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON III

► MAN

- MAN 339 TYPE AUlei hidraulic pentru transmisii tip ATF A Suffix A (TASA)

- MAN 339 TYPE DUlei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON II D şi DEXRON II E

- MAN 339 TYPE FUlei hidraulic pentru transmisii tip DEXRON III

sus

Lubrifianti Compresoare

Generalitati

sus

1. Tipuri de compresoare. Cerinţe de lubrifiere

Compresoarele industriale diferă constructiv şi funcţional în funcţie de gazele vehi-culate şi procesul tehnologic în care sunt integrate. Ca urmare şi cerinţele pe care trebuie să le îndeplinească lubrifianţii diferă de la caz la caz.

1.1. Compresoare rotative

Având randamente mai mari, în comparaţie cu compresoarele cu piston, dimensiuni de gabarit mai reduse şi cheltuieli mai mici de întreţinere, sunt din ce în ce mai mult folosite.

1.1.1. Compresoare centrifugale

Datorită forţelor centrifuge, creşte viteza gazului iar la trecerea acestuia prin difuzor (divergent), energia cinetică acumulată conduce la creşterea presiunii. Aceste compresoare, cel mai adesea staţionare, sunt utilizate de regulă în instalaţiile industriale cu funcţionare continuă. În construcţiile cu mai multe trepte de comprimare, se pot atinge presiuni de 70 MPa şi debite de până la 200000 m3/h.

Condiţiile de calitate pentru ulei sunt impuse de cerinţele asigurării lubrifierii cores-punzătoare a lagărelor. Pentru compresoarele de puteri mari sunt preferate sistemele de lubri-fiere cu circulaţie forţată de ulei.

1.1.2. Compresoare cu lobi

Principiul de funcţionare este asemănător cu al pompelor cu roţi dinţate. Aceste com-presoare (fig.1) se compun din două rotoare cu câte doi sau mai mulţi lobi de formă cicloidală care se rotesc într-o carcasă bicilindrică. Între rotoare şi carcasă existând un anumit joc, lubri-fierea este necesară numai pentru lagărele de sprijin ale rotoarelor şi angrenajelor de sin-cronizare.

1.1.3. Compresoare cu lamele

Într-un rotor prevăzut cu canale radiale (fig.2), culisează un anumit număr de lamele care au rolul de antrenare a gazului şi etanşare. Este esenţială lubrifierea corespunzătoare a zonelor de contact între lamele şi suprafaţa interioară a statorului şi locaşurile din rotor.

1.1.4. Compresoare cu şnec

Prin rotaţia a două şnecuri elicoidale (fig.3) se asigură creşterea presiunii prin depla-sarea gazelor în spaţii din ce în ce mai mici. Datorită construcţiei compacte, aceste tipuri de compresoare sunt folosite cu succes în cele mai diferite aplicaţii, la puteri de 4...400 kW şi pre-siuni de până la 8,5 MPa.

1.1.5. Compresoare axiale

Aceste tipuri de compresoare constau dintr-un şir de aripioare mobile montate pe rotoare şi un un altul de lamele fixe montate în carcasă. Prin scăderea vitezei relative a gazului şi creşterea celei absolute, rezultă creşterea presiunii. Sunt folosite, în special, pentru debite foarte ridicate, în montaje cu mai multe trepte de comprimare. Pot asigura debite foarte ridicate (milioane de m3/h) la rapoarte de comprimare de până la 10. Pentru uleiuri, principalele cerinţe au în vedere necesităţile asigurării lubrifierii corespunzătoare a lagărelor.

sus

1.2. Compresoare cu mişcare alternativă

Cel mai des utilizate astfel de construcţii, deşi au randamente scăzute, sunt compresoarele cu piston, cu simplă sau dublă acţiune, cu una sau mai multe trepte de comprimare şi dispune- rea cilindrilor în diverse moduri (vertical, orizontal, în V, W, L). Pot fi staţionare sau portabile acţionate cu motoare electrice sau cu ardere internă cu puteri dintre cele mai diverse (5...1000 kW). Presiunile de refulare pot atinge 250 MPa, iar debitele 20000 m3/h.

Indiferent de numărul cilindrilor, de dispunerea lor, de de tipul pistoanelor, felul ambielajelor şi carterelor precum şi a gazului comprimat, în privinţa lubrifierii se întâlnesc două situaţii:

- folosirea caeluiaşi ulei pentru cilindri şi ambielaj;

- lubrifierea separată, cu sorturi diferite de uleiuri (viscozitate şi compoziţie) a cilindrilor şi ambielajului.

Pentru primul caz, folosit la compresoare cu puteri relativ scăzute, sub 100 kW, lubrifierea se poate efectua prin barbotare, la puteri reduse (fig.4) şi prin circulaţie forţată de ulei (fig. 5).

Adoptarea sistemului de lubrifiere separată a cilindrilor devine necesară în anumite situaţii, cum ar fi:

- viscozitatea uleiului destinat lubrifierii cilindrilor are valori mult prea ridicate faţă de necesităţile de lubrifiere ale ambielajului; utilizarea unui ulei vâscos fiind cerută, în special, în cazul vehiculării hidrocarburilor gazoase care tind să dilueze uleiul cu care vin în contact, exis-tenţei unor jocuri mari între piston şi cilindru şi a temperaturilor ridicate ale gazelor vehiculate;

- alezaje de dimensiuni mari, pentru care nu se pot asigura cantităţile minime de ulei în mod constant, prin barbotare sau circulaţie de ulei sub presiune, excesul de ulei la cilindri pro-vocând gomarea segmenţilor şi supapelor, cu efecte nedorite în funcţionare, în unele cazuri chiar periculoase;

- prezenţa unor cantităţi însemnate de vapori de apă în gazele vehiculate care ar pericli-ta siguranţa lubrifierii, astfel încât sunt necesare uleiuri care încorporează anumite substanţe care le conferă proprietatea de a forma emulsii aderente la suprafeţele în frecare, aşa numitele uleiuri “compoundate”.

sus

2. Gaze vehiculate

În funcţie de gazele vehiculate, compresoarele au anumite particularităţi constructive. De asemenea, uleiurile lubrifiante, pe lângă anumite caracteristici de performanţă, prin compo-ziţia lor trebuie să fie compatibile cu gazele cu care vin în contact. În general, gazele vehiculate de compresoare se pot împărţi în patru mari grupe (tabelul 1) în funcţie de influenţa lor asupra uleiurilor.

Influenţa gazelor inerte asupra uleiurilor este neglijabilă. Hidrocarburile gazoase tind însă să dilueze uleiul, astfel încât prin reducerea viscozităţii cresc uzurile (prin ruperea pe-liculei de ulei) şi scăpările de gaze (etanşare insuficientă). Din această cauză, lubrifierea com-presoarelor care vehiculează astfel de gaze se face cu uleiuri cu viscozităţi mai mari.

În cazul vehiculării unor gaze chimice active, dacă prin măsurile speciale de etanşare nu se poate evita contactul acestor gaze cu uleiurile lubrifiante, acestea din urmă trebuie să fie compatibile cu agentul vehiculat.

Pentru compresoarele frigorifice, datorită formării amestecului ulei/agent frigorific şi a vehiculării acestuia prin circuitul frigorific, uleiul trebuie să posede anumite proprietăţi specifice.

Tabelul 1. Clasificarea gazelor vehiculate în funcţie de influenţa lor asupra uleiurilor

sus

Solubilitatea gazelor în uleiuri

Solubilitatea gazelor naturale şi a altor tipuri de hidrocarburi este mult mai mare pen-tru uleiurile minerale şi polialfaolefine (PAO) decât pentru diesteri şi polialchilenglicoli (PAG), după cum se poate observa din figura 6.

Trebuie remarcat şi faptul că prezenţa în lubrifiant a gazelor dizolvate, reduce semnificativ valoarea viscozităţii. Cu cât diluţia este mai mare, cu atât mai mult scade viscozitatea. Scăderea viscozităţii lubrifiantului cu conţinutul de gaz dizolvat, este prezentată în figura 7. Se im- pune, pentru determinarea conţinutului de metan, utilizarea figurii 6.

În figurile 8 şi 9 sunt prezentate solubilităţile pentru azot şi etilenă în diferiţi lubrifianţi, la temperatura de 50oC şi presiuni variabile

sus

Temperatura

Temperatura de refulare a gazelor comprimate depinde atât de presiune cât şi de procesul termodinamic la care acestea sunt supuse:

* Comprimarea izotermă presupune evacuarea gazelor după comprimare la temperatura la care au fost aspirate, fiind deci necesară îndepărtarea căldurii generate prin comprimare. Acest proces nu este eficient pentru maşinile termice.

* Procesul adiabatic presupune lipsa schimbului termic între gazele admise şi cele evacuate,deci transformarea întregului lucru mecanic consumat în creşterea presiunii. Teoretic, creşterea temperaturii se obţine cu relaţia:

unde T1 şi T2 sunt temperaturile termodinamice în K; k – exponentul adiabatic (aproximativ 1,4 pentru aer); Rc = p2/p1, raportul de comprimare.

* Procesul politropic presupune luarea în considerare a pierderilor de lucru mecanic şi temperatură în cursul procesului real de comprimare. Relaţia anterioară rămâne valabilă, doar că în locul exponentului adiabatic, k, se va utiliza exponentul politropic, n, a cărui valoare pentru aer se consideră a fi egală cu 1,3...1,35. În acest caz, temperaturile şi presiunile de refulare variază în funcţie de valorile lui n după cum se observă din figura 9.

sus

3. Cerinţe de calitate pentru uleiurile de compresoare

3.1. Clasificări

În Europa, majoritatea constructorilor a adoptat specificaţia germană, DIN 51506, care prezintă nivelurile calitative ale uleiurilor (tabelul 2). Se impune şi o valoare limită pentru conţinutul de cocs după încercarea uleiurilor la oxidare.

Conform specificaţiei ISO 6743/3A, uleiurile pentru compresoarele de aer sunt clasificate în funcţie de severitatea condiţiilor de utilizare (tabelul 3), care depind de temperatura aerului refulat, presiune, raport de comprimare etc., după cum se observă din tabelul 4.

sus

3.2. Caracteristici şi proprietăţi de performanţă

Pentru a asigura exploatarea corespunzătoare a compresoarelor, uleiurile trebuie să îndeplinească anumite cerinţe tehnice de calitate, deci să posede caracteristici fizico-chimice şi proprietăţi de performanţă specifice. Cerinţe deosebite se impun uleiurilor pentru compresoarele de aer în scopul reducerii la minimum a riscului apariţiei aprinderilor sau exploziilor în sistemele de aer comprimat. Cerinţele prezentate în continuare sunt însă valabile şi pentru uleiurile destinate compresoarelor care vehiculează şi alte gaze.

* Asigurarea viscozităţii minime la temperatura de lucru, pentru realizarea continuităţii peliculei de ulei între suprafeţele în frecare.

* Bună rezistenţă la degradări termo-oxidative pentru reducerea depunerilor carbonoase şi a compuşilor acizi de degradare. Prin aditivare antioxidantă se reduc compuşii de degradare (în special cei acizi) de 30...50 de ori.

* Reducerea uzurii cuplelor de frecare prin aditivare corespunzătoare.

* Utilizarea unor uleiuri de bază cu tendinţă la cocsare cât mai scăzută, în scopul reducerii pericolului formării depunerilor carbonoase pe pereţii interiori ai conductelor de refulare a aerului comprimat. Se reduce astfel riscul aprinderilor sau exploziilor. În acelaşi timp, se prelungeşte durata de utilizare a sistemului de evacuare al compresoarelor cu piston.

* Aditivarea corespunzătoare “anti-rugină” are importanţă deosebită, mai ales pentru compresoarele de aer, ştiindu-se că rugina catalizează reacţiile de oxidare ale uleiului, grăbind astfel formarea depunerilor în sistem, depuneri care pot conduce la apariţia aprinderilor sau exploziilor în instalaţiile de aer comprimat.

* Proprietăţile bune antispumante evită antrenarea între suprafeţele în frecare a unui ulei spumat care ar compromite integritatea cuplelor respective de frecare datorită necontinuităţii peliculei de lubrifiant.

Utilizarea unui tip de lubrifiant cu anumite proprietăţi fizico-chimice şi de performanţă este stabilită de constructorul utilajului pe baza solicitărilor termo-mecanice ale compresorului, particularităţilor constructive şi funcţionale şi a experienţei în acest domeniu.<

sus

4. Compresoare frigorifice

Funcţionarea compresoarelor frigorifice este similară cu aceea a compresoarelor pentru gaze. Însă, datorită formării amestecului “ulei-agent frigorific” şi a vehiculării acestuia prin întreg circuitul frigorific (fig.10), uleiul trebuie să posede anumite proprietăţi specifice.Cerinţe de calitate pentru uleiurile frigorifice

Recomandarea uleiului care trebuie folosit pentru un anumit echipament frigorific revine constructorului care deţine toate informaţiile necesare în acest sens.

În contnuare, vor fi prezentate principalele caracteristici pe care trebuie să le posede uleiurile frigorifice.

Compatibilitatea cu agentul frigorific. Uleiul trebuie să îndeplinească anumite condiţii, în funcţie de agentul frigorific utilizat:

a. Dioxidul de carbon, fiind solubil în ulei la temperaturi normale, nu are efect asupra acestuia. Ca urmare, nu se pun probleme deosebite pentru uleiul frigorific în afara realizării unui punct de curgere cât mai coborât.

b. Amoniacul are o slabă acţiune chimică asupra uleiurilor minerale cărora nu li se impun probleme deosebite, în afara realizării unor puncte de curgere cât mai coborâte.

c. Dioxidul de sulf, fiind un solvent pentru uleiurile minerale, tinde să separe din acestea anumiţi componenţi care se depun pe pereţii interiori ai conductelor, putând obtura orificiile de trecere. Ca urmare, uleiurile minerale trebuie să fie cât mai adânc rafinate, iar instalaţia frigorifică să asigure o cât mai bună etanşare între ulei şi agentul frigorific.

d. Freonii, derivaţi halogenaţi ai hidrocarburilor alifatice (tab.5), au cea mai largă utilizare ca agenţi frigorifici.

Pentru freonii complet miscibili cu uleiurile (F 11, 12, 21) punctele de curgere nu mai au o importanţă deosebită în ceea ce priveşte comportarea uleiurilor în exploatare. Aceşti freoni, au o anumită acţiune selectivă, tinzând să separe la temperaturi scăzute, anumiţi compuşi din ulei care pot înfunda orificiile din evaporator. Pentru uleiurile utilizate cu acest tip de freoni prezintă importanţă deosebită temperatura la care apare precipitarea anumitor componenţi, aceasta constituind “punctul de floculare”. Deoarece cu creşterea conţinutului de agent frigorific, scade viscozitatea uleiului, este necesar să se folosească lubrifianţi cu viscozitate crescută.

sus

Punctul de curgere pentru uleiurile frigorifice trebuie să fie cât mai scăzut posibil, astfel încât uleiul să-şi păstreze fluiditatea în punctele din sistem cu temperaturi scăzute.

Punctul de floculare. Prin răcirea amestecului de ulei şi agent frigorific (Freon 12), în proporţie de 1 la 9, anumite componente ale uleiului precipită la o anumită temperatură care este denumită “punct de floculare” şi care depinde de tipul lubrifiantului.

Stabilitatea chimică. Rezistenţa la oxidare a uleiurilor minerale are o importanţă deosebită în prevenirea formării depunerilor carabonoase care ar periclita buna funcţionare a compresoarelor. Datorită contactului cu agentul frigorific, uleiul trebuie să posede o bună rezistenţă la degradări termooxidative în prezenţa acestuia. În acest scop, uleiul este testat la în-călzire în prezenţa agentului frigorific (testul Philipp).

Proprietăţi antispumante. Trebuie evitată spumarea uleiului deoarece aceasta măreşte viteza de oxidare conducând, în acelaşi timp, la la uzuri exagerate datorită lubrifierii ineficiente prin ruperea peliculei de ulei.

Lubrifianţi AGIP pentru compresoare

sus

Fluide Hidraulice

În funcţie de elementele componente ale echipamentului hidraulic şi condiţiile de serviciu, fluidul hidraulic trebuie să îndeplinească anumite cerinţe. Un fluid hidraulic ideal, ar trebui să posede anumite caracteristici, cum ar fi:

- Indice de viscozitate ridicat (variaţie mai redusă a viscozităţii cu temperatura)

- Reducerea uzurii componentelor în frecare

- Tendinţă la spumare cât mai redusă

- Protejarea anticorozivă a suprafeţelor metalice

- Coeficient bun de transfer termic

- Coeficient de compresibilitate redus

- Compatibilitatea cu materialele din sistem (elastomeri, vopsele)

- Stabilitate fizico-chimică ridicată (rezistenţă la forfecare şi la degradare termo-oxidantă)

- Separarea rapidă a aerului şi apei

- Filtrabilitate corespunzătoare

- Biodegradabilitate

- Preţ redus

Clasificare după nivelul de performanţă

sus

Lubrifianti Angrenaje

Transmiterea mecanică a puterii de la diferitele grupuri de antrenare (motoare electrice şi termice, turboagregate etc.) se realizează, de regulă, cu ajutorul angrenajelor prin intermediul cărora se modifică vitezele, direcţiile de mişcare şi momentele transmise.

La alegerea unui lubrifiant pentru angrenaje trebuie luate în considerare următoarele:

- Materialele şi tipul angrenajelor

- Condiţiile de operare

- Prezenţa vitezei de alunecare alături de aceea de rostogolire

- Încărcarea mecanică şi termică

- Modul de lubrifiere

- Condiţiile de mediu

sus

Clasificări după viscozitate

Clasificarea ISO 6743/6 după tipul serviciului

Specificaţii americane

Specificaţii europene (uleiuri EP)

Recomandări AGMA – angrenaje închise

Recomandări AGMA – angrenaje melcate

Recomandări AGMA – angrenaje deschise

Recomandări ISO VG – angrenaje cilindrice şi conice

sus

Lubrifianti Prelucrari Metalice

Funcţie de tipul operaţiei de prelucrare, a tehnologiei adoptate, felul materialelor etc., lubrifianţii tehnologici trebuie să îndeplinească anumite cerinţe specifice de calitate.

Procesele convenţionale de prelucrare a metalelor se pot împărţi în două mari clase:

1. Procese de tăiere (aşchiere)piesa se execută prin îndepărtarea materislului sub formă de aşchii cu o sculă adecvată

2. Procese de deformare plasticăpiesa se obţine modificând forma materialului, cu menţinerea aceluiaşi volum

Agip a formulat lubrifianţi utilizând aditivi noi, lipsiţi de compuşi toxici cu clor, brom, fosfor, azot etc., reducând astfel riscul de îmbolnăvire a lucrătorilor.

A. Conform domeniului de utilizare A.1. Prelucrări prin aşchiere A.2. Deformări plastice B. Funcţie de compoziţiee B.1. Uleiuri ca atare (neemulsionabile) B.2. Uleiuri emulsionabile B.3. Soluţii sintetice C. Organisme internaţionale C.1. ASTME (American Society of Tools and Manufacturing Engineers) C.2. ASTM (American Society of Testing Materials) C.3. MDH (Machining Data Handbook) C.4. ISO (International Standard Organization)

Clasificarea ISO 6743/7

Clasificarea ISO 6743/7

sus

Unsori

Generalităţi

Unsorile lubrifiante sunt produse a căror utilizare în anumite locuri de lubrifiere este mai avantajoasă decât a lubrifianţilor lichizi, după cum urmează:

- Unsorile asigură o mai bună etanşare, în special, faţă de impurităţile solide;

- Utilizarea unor unsori lubrifiante speciale asigură lubrifierea “pe viaţă” a unor organe de maşini (rulmenţi, articulaţii sferice etc.);

- Sistemele de etanşare cu unsori devin mai simple şi au gabarite mai reduse decât cele pentru lubrifianţii lichizi;

- În multe situaţii se asigură reducerea cheltuielilor de întreţinere prin evitarea folosirii unor cantităţi mari de uleiuri şi a cheltuielilor suplimentare cu activitatea de întreţinere;

- Eliminarea scurgerilor şi stropirilor constitue un avantaj în situaţiile în care produsele fabricate nu trebuie să vină în contact cu lubrifiantul;

- Asigură o mai bună protecţie anticorozivă a suprafeţelor în frecare deoarece nu se scurg dintre acestea în perioadele de staţionare mai îndelungată a utilajelor;

- Anumite tipuri de unsori asigură lubrifierea corespunzătoare şi protecţia anticorozivă a suprafeţelor în frecare chiar în prezenţa apei;

- Deoarece nu se scurg dintre suprafeţele în frecare, pornirea maşinilor şi utilajelor se face cu uzuri minime după o perioadă mai mare de staţionare. Din acelaşi motiv, asigură funcţionarea corespunzătoare a unor subansamble în poziţie verticală;

- Funcţionarea în condiţiile existenţei unor sarcini prin şoc, presiuni ridicate, viteze reduse, alternanţa sensului de mişcare, devine mult mai sigură prin utilizarea unsorilor.

Unsorile lubrifiante sunt produse care se prezintă în stare solidă sau semifluidă şi sunt constituite dintr-un fluid lubrifiant (ulei mineral sau sintetic) şi un îngroşător (întăritor) de diferite tipuri; pot conţine şi diverse substanţe (aditivi) care să-i îmbunătăţească anumite caracteristici sau să-i confere altele noi.

Dacă se au în vedere caracteristicile reologice, unsorile lubrifiante sunt acele produse care în anumite intervale de temperatură şi solicitări mecanice se comportă ca solidele, supuse forfecărilor mecanice devin fluide, recăpătându-şi aspectul solid la încetarea solicitărilor.

În funcţie de uleiul de bază şi agentul îngroşător, unsorile lubrifiante vor avea caracteristici specifice diferite, dând deplină satisfacţie în lubrifierea anumitor cuple de frecare.

sus

1. Compoziţie şi caracteristici

Pentru a răspunde condiţiilor de operare extrem de diverse, au fost formulate unsori cu compoziţii foarte variate. Felul componenţilor şi participaţiile lor imprimă unsorilor anumite caracteristici specifice.

Uleiul de bază influenţează stabilitatea termică şi comportarea viscozitate-temperatură. Principalele caracteristici ale acestor uleiuri, folosite la fabricarea unsorilor, sunt cuprinse în tabelul 1.

Îngroşătorul are o influenţă hotărâtoare în ceea ce priveşte consistenţa, stabilitatea la forfecare, punctul de picurare, stabilitatea la apă şi temperatura maximă de utilizare, după cum se poate observa din tabelul 2.

Aditivii folosiţi în formulare, prezentaţi în tabelul 3, influenţează caracteristicile unsorilor.

Tabelul 1. Uleiuri de bază folosite la fabricarea unsorilor

Tabelul 2. Îngroşători pentru unsori

Tabelul 3. Aditivi pentru unsori lubrifiante

sus

2. Corelaţii între îngroşător şi domeniul de utilizare

Caracteristicile principale care impun domeniul de utilizare al unsorilor şi anume, stabilitatea mecanică, proprietăţile reologice (viscozitatea aparentă, consistenţa), punctul de picurare, rezistenţa la apă ş.a., sunt influenţate în mod hotărâtor de către tipul (tabelul 2) şi cantitatea de îngroşător folosit. Conţinutul în îngroşător se manifestă prin gradul de consistenţă, caracteristică avută în vedere la clasificarea unsorilor de către NLGI (National Lubricating Grease Institute – USA), după cum rezultă din tabelul 4.

Consistenţa este o valoare cu ajutorul căreia se poate aprecia “curgerea unsorii” între suprafeţele în frecare. Nu se poate însă stabili comportarea unsorii în instalaţiile centralizate de lubrifiere, de exemplu, deoarece produse cu aceeaşi consistenţă pot avea valori mult diferite în ceea ce priveşte caracteristica de “pompabilitate” care depinde de natura şi viscozitatea uleiului de bază şi, în special, de tipul îngroşătorului şi anumite caracteristici specifice lui, cum ar fi: cantitatea de săpun, lungimea şi gradul de ramificare al catenei acizilor graşi, cantitatea şi tipul substanţelor nesaturate, prezenţa grupurilor polare ş.a

Îngroşători pe bază de săpunuri simple

Săpunurile simple sunt obţinute prin combinarea unui acid gras sau ester (de origine vegetală sau animală) cu un metal alcalin sau alcalino-pământos sub formă de hirdoxid sau oxid. Principalele caracteristici ale unsorilor de acest tip sunt prezentate în tabelul 5.

Îngroşători pe bază de săpunuri complexe

Sunt săpunuri obţinute cu un acid gras şi un compus polar (agent de complexare) cu o componentă bazică. Unsorile cu astfel de săpunuri pot fi utilizate la temperaturi şi încărcări mai ridicate, după cum se poate observa din tabelul 6.

Tabelul 4. Clasificarea NLGI a unsorilor

Îngroşători organici fără săpun

Îngroşătorul de acest tip, cel mai des folosit, este pe bază de poliuree, datorită faptului că asigură lubrifierea “pe viaţă” a unor organe de maşini.

Îngroşători anorganici

Materialele de acest tip, cel mai des folosite la fabricarea unsorilor lubrifiante, sunt pe bază de bentonită şi silice. Unsorile cu acest tip de îngroşători au caracteristici specifice deosebite.

Alţi îngroşători fără săpun

Există şi unsori cu îngroşători pe bază de săruri ale acizilor fosforici, tiofosforici, tereftalici ş.a., sau pe bază de polietilenă, policarbohidraţi etc., care au însă utilizări cu totul speciale.

sus

3. Criterii pentru alegerea unsorilor lubrifiante

Cum domeniile de utilizare sunt foarte diferite, ca şi solicitările termo-mecanice, cerinţele de calitate pe care trebuie să le îndeplinească unsorile lubrifiante sunt dintre cele mai diverse. Spre exemplificare, în tabelul 7 sunt prezentaţi factorii care influenţează alegerea unsorilor.

sus

4. Alegerea unsorilor pentru lagăre

În funcţie de tipul cuplei de frecare, materiale, solicitări termo-mecanice etc., lubrifiantul trebuie să posede anumite caracteristici specifice de calitate. Pentru unsori, în alegerea lor trebuie să se ţină seama de tipul îngroşătorului, concentraţia acestuia (consistenţa), punctul de picurare (domeniul termic), stabilitatea la malaxare, stabilitatea la oxidare, rezistenţa la uzură etc.

Pentru lagăre, în special pentru cele cu rostogolire (rulmenţi), există anumite reguli, unanim acceptate, de alegere a unsorilor lubrifiante. Astfel, pentru alegerea consistenţei se ţine seama de temperatura de operare şi factorul de viteză definit prin produsul Dm.N unde Dm este diametrul mediu al rulmentului, (di+de)/2, di , de fiind diametrul interior, respectiv, exterior, în mm, iar N turaţia în rot/min. După cum se observă din tabelul 8, pentru unsori cu îngroşători de tip săpun, contrar aşteptărilor, cu creşterea factorului de viteză creşte şi consistenţa. Pentru factori de viteză >350.000 se recomandă, de regulă, lubrifierea cu uleiuri. Pentru temperaturi mai mari decât cele din tabel se folosesc unsori cu uleiuri de bază sintetice şi îngroşători care nu sunt pe bază de săpunuri.

În practică, prezintă importanţă şi alte aspecte, cum ar fi: cantitatea de unsoare necesară fiecărui tip de rulment şi durata de utilizare (de relubrifiere).

Cantitatea de unsoare necesară pentru relubrifiere se poate determina, cu relaţia

G = 0,005. D . B

unde: G este cantitatea de unsoare în g; D – diametrul exterior al rulmantului, în mm; B – lăţimea rulmentului, în mm.

Tabelul 8. Consistenţa unsorii funcţie de factorul de viteză şi temperatura de operare

5. Durata de utilizare

Pentru stabilirea duratei de utilizare sau de relubrifiere în cazul unsorilor pe bază de săpun de litiu, cel mai des folosite, există o serie de recomandări care au în vedere temperatura de operare, factorul de viteză (sau turaţia) şi încărcarea mecanică. Spre exemplificare, în tabelul 9 se prezintă durata de viaţă estimată a unsorilor pe bază de litiu, în funcţie de factorul Dm.N. Din figura 1 se remarcă dependenţa duratei de utilizare de temperatura şi turaţia rulmentului.

Durata de viaţă a unsorii se poate estima şi cu ajutorul relaţiei empirice: Du = k ( - 4.d) unde: Du reprezintă durata de utilizare, în ore; n – turaţia, în rot/min; d – diametrul inelului interior al rulmentului; k – factor care depinde de tipul rulmentului (cu role sfe- rice sau conice, k =1; cu role cilindrice, k = 5; cu bile, k = 10).

Fig.1. Durata de schimb a unsorii funcţie de temperatură şi turaţie (n – turaţia maximă admisă; din catalog)

sus

6. Principalele caracteristici şi proprietăţi de performanţă

Caracterizarea cât mai completă a unsorilor lubrifiante presupune efectuarea a numeroase teste specifice de laborator. În funcţie de destinaţia unsorii, documentul de calitate va cuprinde doar unele dintre aceste încercări. În continuare, vor fi prezentate pe scurt, testele cel mai des folosite.

Punctul de picurare este temperatura la care din proba de unsoare se separă prima picătură de ulei. Dă indicaţii asupra temperaturii maxime de utilizare (tab.2). Penetraţia este caracteristica cu ajutorul căreia se apreciază consistenţa şi se determină prin mă- surarea adâncimii de pătrundere (exprimată în mm/10) a unui con de o anumită greutate şi di- mensiune în proba supusă testării, la 25oC. Stabilitatea mecanică se referă la rezistenţa unsorii la modificarea consistenţei în funcţie de gra- dul şi viteza de forfecare. Se determină prin două metode: malaxare (worker test) şi rulare (ro- ing test) în condiţii bine determinate prin metodologiile de testare respective. Rezultatele obţi- nute, reprezentate prin modificarea valorilor penetraţiei, pot da anumite informaţii în legătură cu viitoarea comportare a unsorilor respective în condiţii reale de exploatare. Viscozitatea aparentă a unei unsori depinde de aceea a uleiului de bază, de natura şi concentra- ţia agentului îngroşător şi de structura ei şi caracterizează însuşirile de curgere (pompabilitate) şi pierderile de energie prin frecare. Spre deosebire de uleiuri, viscozitatea aparentă a unsorilor are o variaţie mult mai redusă cu temperatura dar mult mai mare cu viteza de forfecare. Rezistenţa la apă poate fi pusă în evidenţă prin metode statice sau/şi dinamice în baza unor me- todologii standardizate. Unele dintre aceste metode dau indicaţii şi despre proprietăţile antiru- gină. Proprietăţile lubrifiante sunt puse în evidenţă prin caracteristicile antiuzură şi extremă presiune (EP) determinate, de multe ori, pe aceleaşi standuri (maşina cu patru bile, Timken etc.) pe care sunt testate şi uleiurile. Există însă şi metode particulare, cum ar fi SKF R2F, FAG FE 9 etc. Stabilitatea la oxidare influenţează în mod hotărâtor durata de utilizare. Ca şi la uleiuri, pentru îmbunătăţirea rezistenţei la degradări oxidative, se pot folosi aditivi specifici. Compatibilitatea cu elastomerii depinde, în special, de natura uleiului de bază folosit şi se referă la modificarea durităţii (Shore A) şi volumului elastomerului.

Trebuie menţionat faptul că există foarte multe teste speciale, elaborate de anumiţi con- structori de maşini şi utilaje, care urmăresc punerea în evidenţă a unor caracteristici specifice.

sus

7. Unsori lubrifiante AGIP

sus

sus