Λιπαντικά κινητήρων - Μέρος 1ο

[Fanis]

Λιπαντικά κινητήρων - Μέρος 1ο

Τεχνικά
LUBRICANTSΜια νέα γενιά λιπαντικών τεχνολογίας «low-SAPS» με πρόσθετα χαμηλής τέφρας αποτελεί σήμερα μια πραγματική πρόκληση για κάθε παραγωγό λιπαντικών και απαίτηση κάθε κατασκευαστή για τους σύγχρονους κινητήρες του.

Σήμερα ένα λιπαντικό θα πρέπει αφ’ ενός να καλύπτει τις τεχνολογικές απαιτήσεις των σύγχρονων κινητήρων αφ ετέρου να συμβάλει στην οικονομία του καυσίμου και στην μείωση των εκπομπών ρύπων.

Θα πρέπει να είναι τελείως συμβατό με τις τεχνολογίες των τριοδικών καταλυτικών μετατροπέων των βενζινοκινητήρων (Three way Catalytic Converters), των καταλυτών αποθήκευσης οξειδίων του Αζώτου (NΟx) των φίλτρων αιθάλης (DPF- Diesel Particulate Filters) των πετρελαιοκινητήρων και των καταλυτών επιλεκτικής αναγωγής των οξειδίων του Αζώτου NΟx (SRC -Selective Catalytic Reduction). Θα πρέπει επίσης γενικότερα να παρακολουθεί τις εξελίξεις των προδιαγραφών καυσαερίων EURO των κινητήρων εσωτερικής καυσης. Για να επιτύχουν τα παραπάνω οι κατασκευαστές λιπαντικών χρησιμοποιούν διάφορους συνδυασμούς στοιχείων και υλικών, φόρμουλες, ενώ μια νέα ορολογία έχει εισαχθεί στις προδιαγραφές των λιπαντικών, τα λιπαντικά τεχνολογίας low SAPS.

Η τεχνολογία low - SAPS (SAPS - Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur) είναι μια νέα γενιά λιπαντικών που περιέχει χαμηλά ποσοστά θειικής τέφρας, φωσφόρου και θείου. Η απαίτηση για την χρήση λιπαντικών με πρόσθετα χαμηλής τέφρας στους σύγχρονους κινητήρες μπορεί να ακούγεται απλό, αλλά η ανάπτυξη αυτού του είδους του λιπαντικού κινητήρα είναι μια πραγματική πρόκληση για κάθε παραγωγό λιπαντικών.


Λιπαντικά

Τα λιπαντικά είναι ρευστές ή ημίρρευστες χημικές συνθέσεις υλικών και στοιχείων που όταν βρεθούν μεταξύ δύο κινούμενων επιφανειών μειώνουν τη μεταξύ τους αναπτυσσόμενη τριβή. Προέρχονται από την ανάμειξη βασικών ελαίων και χημικών προσθέτων σε συγκεκριμένες αναλογίες, φόρμουλες, που διασφαλίζουν τις απαιτήσεις των προδιαγραφών των κινητήρων και των μηχανημάτων που πρέπει να λιπάνουν.

Οι πρώτες ύλες προέρχονται από:

Τα ορυκτά βασικά έλαια, είναι προϊόντα διύλισης του αργού πετρελαίου και αποτελούν την πλειοψηφία των λιπαντικών που κυκλοφορούν στην Ελληνική Αγορά.
Τα συνθετικά βασικά έλαια, είναι αποτέλεσμα χημικής σύνθεσης με στόχο τη βελτιστοποίηση των φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών του λιπαντικού.
Τα βελτιωτικά και τα χημικά πρόσθετα, είναι προϊόντα ειδικής σύνθεσης που βελτιώνουν τα τελικά προϊόντα- λιπαντικά και τους προσδίδουν ειδικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες όπως καθορίζονται από τις προδιαγραφές τους.
Έτσι σαν αποτέλεσμα της χρήσης των παραπάνω στην αγορά κυκλοφορούν οι 3 παρακάτω κατηγορίες λιπαντικών:

Ορυκτής βάσης λιπαντικά: είναι μίγμα ορυκτών βασικών ελαίων και χημικών προσθέτων.
Ημισυνθετικής ή και συνθετικής βάσης λιπαντικά: είναι μίγμα ορυκτών βασικών ελαίων, η υδρογονωμένων βασικών ελαίων, συνθετικών βασικών ελαίων και χημικών πρόσθετων.
Συνθετικά λιπαντικά: Μίγμα συν*θετικών βασικών ελαίων και χημικών προσθέτων.
LUBRICANTSΙδιότητες λιπαντικών

Η μείωση των τριβών με συνέπεια και την μείωση των φθορών είναι η προφανής λειτουργία του λιπαντικού η οποία είναι απαραίτητη για τη μακροζωία και την αποδοτικότητα του κινητήρα. Με την μείωση της τριβής επιτυγχάνεται εξοικονόμηση της απαιτούμενης ενέργειας για τη λειτουργία του κινητήρα ενώ ταυτόχρονα μειώνεται και η παραγωγή θερμότητας. Απαραίτητη προϋπόθεση όμως, για να υπάρχει υψηλή απόδοση του λιπαντικού, είναι αυτό να έχει ορισμένες βασικές ιδιότητες.



Οι βασικές ιδιότητες που πρέπει να έχουν τα λιπαντικά είναι:

Δείκτης ιξώδους (SAE)
Η ιδιότητα αυτή δείχνει την αντίσταση του λαδιού στη ροή. Δείχνει δηλ. πόσο λεπτόρευστο ή παχύρευστο είναι το λάδι. Για τη μέτρηση του ιξώδους υπάρχουν διάφορες μονάδες. Μια μονάδα που είναι αποδεκτή απ' όλες τις χώρες είναι το σεντιοτόουκ (centistoke). Ένα λάδι έχει ιξώδες ένα σεντιστόουκ όταν η αντίσταση στη ροή του συμπεριφέρεται όπως το νερό σε θερμοκρασία 20°C.
Το ιξώδες του λαδιού πρέπει να μεταβάλλεται μέσα σε ορισμένα όρια, ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, γιατί κατά την αρχική εκκίνηση του κινητήρα πρέπει το λάδι να φτάνει αμέσως στις τριβόμενες επιφάνειες. Όταν όμως ο κινητήρας ζεσταθεί, το πάχος της μεμβράνης αυτής πρέπει να διατηρείται σταθερό, ώστε να αποφεύγεται η επαφή των μεταλλικών επιφανειών. Η μεταβολή του ιξώδους είναι αντίστροφη της θερμοκρασίας, δηλ. όσο αυξάνει η θερμοκρασία τόσο μικραίνει το ιξώδες. Για να μην προκαλείται σύγχυση, σήμερα έχει επικρατήσει μια κλίμακα ρευστότητας λαδιού που ισχύει σ' ολόκληρο τον κόσμο. Αυτή είναι γνωστή με τα αρχικά SAE (Society of Automotive Engineers) της Αμερικανικής Ένωσης Μηχανικών Αυτοκινήτων.

Αντοχή στην οξείδωση
Το λάδι λίπανσης όταν λειτουργεί ο κινητήρας δεν πρέπει να αλλάζει χημική σύσταση και κύρια δεν πρέπει να οξειδώνεται. Η οξείδωση του προέρχεται από την ύπαρξη διαφόρων χημικών ενώσεων μέσα σ' αυτό. Οι ουσίες αυτές προκαλούν διάβρωση ή αποφλοίωση των μεταλλικών επιφανειών.

Απορρυπαντικότητα - διασκορπισμός
Αυτές είναι ιδιότητες του λαδιού που χαρακτηρίζουν τη δυνατότητα του λαδιού να συγκρατεί τα αιωρούμενα σωματίδια μέσα στη μάζα του, όπως τα γρέζια των τριβόμενων επιφανειών και τα διάφορα κατάλοιπα της καύσης. Έτσι, αυτά τα ξένα σωματίδια φτάνουν με το λάδι στο φίλτρο, όπου και συγκρατούνται. Από αυτές τις ιδιότητες το λάδι μαυρίζει. Αν δεν μαυρίζει το λάδι μετά από ορισμένη χρήση, δημιουργεί υποψίες ότι αυτό δεν διαθέτει τις απαιτούμενες ιδιότητες καθαρισμού. Εξαιρούνται πολύ καθαρά καύσιμα με χαμηλή περιεκτηκότητα σε άνθρακα (π.χ. φυσικό αέριο).

Θερμοκρασία ανάφλεξης
Το λάδι πρέπει να αντέχει σε υψηλή θερμοκρασία. Με την υψηλή θερμοκρασία εξατμίζονται τα πτητικά συστατικά του και αναφλέγονται, το λάδι καίγεται, το πάχος της λιπαντικής μεμβράνης μειώνεται και οι μεταλλικές επιφάνειες φθείρονται. Όσο μεγαλύτερες είναι οι θερμοκρασίες ανάφλεξης, τόσο καλύτερης ποιότητας είναι το λιπαντικό.

Ειδική θερμότητα
Η ειδική θερμότητα χαρακτηρίζει την ψυκτική ικανότητα του λαδιού. Όσο μεγαλύτερη είναι η ειδική θερμότητά του, τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα του λαδιού να διώχνει τη θερμότητα από τις τριβόμενες επιφάνειες και να τη μεταφέρει στην ελαιολεκάνη (κάρτερ). Αυτή η ιδιότητα του λαδιού βελτιώνεται με διάφορα χημικά πρόσθετα.

Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης το λιπαντικό είναι το κύριο μέσο απαγωγής της θερμότητας στο εσωτερικό των κινητήρων. Έχει αποδειχθεί ότι το κύκλωμα ψύξης απορροφά το 60% της παραγόμενης θερμότητας, ενώ το υπόλοιπο 40% απάγεται μέσω του λιπαντικού.

Το ειδικό βάρος
Το ειδικό βάρος, είναι το βάρος ορισμένου όγκου λαδιού σε σχέση με το βάρος ίσου όγκου νερού. Το ειδικό βάρος του λαδιού είναι περίπου 0,9.

Κατηγορίες λιπαντικών

Τα λιπαντικά ανάλογα με την χρήση τους στους κινητήρες των οχηματων και τα συστήματα τους διακρίνονται στις παρακάτω γενικές κατηγορίες:LUBRICANTS

Λιπαντικά Κινητήρων Εσωτερικής Καύσης.
Λιπαντικά Βενζινοκινητήρων.
Λιπαντικά Ελαφρών Πετρελαιοκινητήρων.
Λιπαντικά Δίχρονων Εξωλέμβιων και Κινητήρων
Μοτοσικλετών.
Λιπαντικά Τετράχρονων Εξωλέμβιων και Κινητήρων Μοτοσικλετών.
Λιπαντικά Πετρελαιοκινητήρων.
Λιπαντικά κιβωτίων ταχυτήτων και συστημάτων μετάδοσης κίνησης.
Λιπαντικά βιομηχανίας.
Στερεά λιπαντικά - Γράσα.
Βαθμονόμηση λιπαντικών

Η βαθμονόμηση των λιπαντικών ακολουθεί και αυτή συγκεκριμένα διεθνή πρότυπα. Έτσι η βαθμονόμηση των λιπαντικών αναφέρεται σε:

Στα λιπαντικά τετράχρονων κινητήρων εσωτερικής καύσης, στις βαλβολίνες και στα λιπαντικά συστημάτων μετάδοσης κίνησης χρησιμοποιείται η βαθμονόμηση κατά SAE (Society of Automotive Engineers).
Σύμφωνα με την βαθμονόμηση κατά SAE υπάρχουν τα μονοβάθμια (Single-grade) ή μονότυπα λιπαντικά και τα πολυβάθμια (Multi-grade) ή πολύτυπα λιπαντικά:

α) Μονότυπα ονομάζονται τα λιπαντικά που προσαρμόζουν το ιξώδες (ή τη ρευστότητά τους) σε μικρό εύρος θερμοκρασιών (π.χ. SAE 10W, SAE 30, SAE 90).

β) Πολύτυπα ονομάζονται τα λιπαντικά που προσαρμόζουν και διατηρούν τη ρευστότητά τους σε ευρύ φάσμα θερμοκρασιών (π.χ. SAE 10W/40, SAE 20W/50, SAE 75W/90).

Το πρόθεμα W (Winter) αναφέρεται στα χαρακτηριστικά ροής του λιπαντικού σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Στα λιπαντικά βιομηχανίας χρησιμοποιείται η ονομασία ISO VG (International Organization for Standardization Viscosity Grade). Κατά ISO τα βιομηχανικά λιπαντικά χαρακτηρίζονται σύμφωνα με το ιξώδες τους στους 40οC. (ISO VG 32, ISO VG 68, ISO VG 150).
Τέλος στα γράσα χρησιμοποιείται η βαθμονόμηση κατά NLGI (National Lubricating Grease Institute) βάσει της οποίας όσο μικρότερος είναι ο απόλυτος αριθμός τόσο λεπτόρρευστο είναι το γράσο (NLGI-00, NLGI-0, NLGI-1, NLGI-2, NLGI-3).

ΠΗΓΗ http://www.tosynergeio.gr/index.php?...nika&Itemid=65