Uleiul lubrifiant - lichidul vital al motorului mainii

Capitolul 5.

ULEIUL LUBRIFIANT LICHIDUL VITAL AL MOTORULUI MAINIIFr ulei de motor, este puin probabil ca vehiculele dumneavoastr s ajung la captul strzii, n fiecare diminea.

Uleiul de motor modern este un produs specializat, dezvoltat pentru a ndeplini mai multe funcii eseniale. Un ulei de motor trebuie s:

- permit pornirea rapid a motorului;

- lubrifieze componentele motorului i s previn uzura;

- reduc frecarea;

- protejeze motorul mpotriva coroziunii;

- pstreze curate componentele motorului;

- asigure economia de combustibil.

Orice ulei de motor se produce din dou componente: un fluid de baz i aditivi.

Fluidul de baz compune, de obicei, masa uleiului. Aditivii chimici sunt adugai pentru a mbunti calitile fluidului de baz i pentru a anihila orice proprieti negative care pot aprea.

Uleiurile lubrifiante se clasific n:

- uleiuri minerale;

- uleiuri sintetice;

- uleiuri semisintetice.

Uleiurile minerale se obin prin distilarea n vid a pcurei. Ele sunt constituite din hidrocarburi cu masa molecular ntre 300 i 1000. Compoziia unui ulei mineral este determinat de caracteristicile pe care urmrim s le obinem, n funcie de cerinele pe care acel ulei trebuie s le satisfac i de cost. Uleiurile minerale conin unul sau mai multe tipuri de uleiuri de baz, care pot fi parafinice, naftenice sau aromatice, n funcie de caracterul predominant.

Uleiurile sintetice sunt obinute prin procese de sintez chimic. Sunt acele uleiuri ntlnite n mecanismele puternic solicitate din instalaiile industriale. Sunt bazate pe poliglicoli. Acest tip de ulei nu se amestec cu uleiuri minerale.

O alt categorie de uleiuri sintetice o constituie uleiurile sintetice clorurate. Aceste uleiuri poart diferite denumiri comerciale: askarele (S.U.A, Anglia, Frana), clophen (Germania), sovol i sovtol (Rusia).

Pe lng uleiurile sintetice clorurate exist i uleiuri sintetice fluorurate i uleiuri sintetice siliconice (compui organici ai siliciului, rezisteni la temperaturi ridicate i cu bun stabilitate chimic). Acestea se pot utiliza la temperaturi de exploatare de pn la 200C.

Uleiurile de baz provenite din iei (pcur) pot fi trecute printr-un proces superior de prelucrare prin hidrocracare i reformare catalitic, produsele rezultate avnd o puritate i o calitate mai ridicat dect uleiurile minerale convenionale. Aceasta nu doar c elimin mai multe impuriti din petrol, ci permite moleculelor individuale din ulei s fie modelate pe msura cerinelor pentru motoarele moderne. Aceste molecule standardizate ofer niveluri mai nalte de protecie i performan.

n unele cazuri, ca n cazul unui ulei sintetic de marc, aceste fluide de baz pot fi chiar clasificate i vndute ca uleiuri sintetice. Este legal pentru fabricanii de uleiuri s clasifice aceste uleiuri drept sintetice.

Aceste uleiuri sunt perfect miscibile cu uleiurile minerale, adic se poate "completa" ulei mineral peste ulei sintetic sau invers, se poate face schimbul de ulei mineral peste cel sintetic sau invers fr a avea probleme cu motorul. Acest ulei este stabil, adic foarte puin predispus la reacii cu alte componente. Nu conine carbon reactiv, deci are o tendin sczut de a se combina cu oxigenul.

Fluidele de baz sintetice fabricate astfel vor fi mai bune dect cele similare pe baz de petrol, mbuntind performanele lor la temperaturi joase i ridicate, mbuntind stabilitatea termic i cea oxidativ, mrind caracteristicile de friciune i lungind viaa uleiului.

Uleiurile semisintetice sunt amestecuri de uleiuri minerale i sintetice, fr a se specifica raportul n care sunt amestecate cele dou tipuri de uleiuri.Caracteristici ale uleiurilor lubrifiantea) Caracteristicile fizice de curgere ale uleiurilor sunt determinate de:

- vscozitate;

- variaia vscozitii cu temperatura;

- comportarea la temperaturi sczute.

Vscozitatea caracterizeaz frecarea intern a lubrifiantului, rezistena sa la curgere i reprezint unul dintre criteriile de baz n alegerea lubrifiantului optim, pentru o anumit situaie de ungere. Vscozitatea lubrifiantului determin mrimea coeficientului de frecare i, implicit, pierderile de putere, precum i viteza de curgere a acestuia printre suprafeele metalice.

La deplasarea a dou straturi de lichid, unul fa de cellalt, ntre acestea apare o for de frecare, notat cu F, dat de relaia:

(1)

n care: F - fora de frecare;

- viscozitatea dinamic;

S - suprafaa de contact dintre straturi;

- gradientul vitezei de curgere raportat la 1 cm distan x, ntre straturi.

Dac S = 1 m2, dv = 1 m/s i dx = 1 m, atunci = 1 Pas (Pascalsecund). tiind c:

(2)

atunci:

[]SI = Pas = kgm-1s-1 = Nsm-2 (3)

Dac S = 1 cm2, dv = 1 cm/s i dx = 1cm, atunci = 1 P (Poise). Deci: []CGS = P

Obinuit, n tehnic, se lucreaz n cP.

1 P = 100 cP (4)

Relaia de transformare din cP n Pas este:

1 cP = 10-3 Pas (5)

n industria lubrifianilor se lucreaz cu alt unitate a vscozitii i anume cu vscozitatea cinematic, . Vscozitatea cinematic reprezint raportul dintre vscozitatea dinamic i densitate ().

n tehnic se folosesc i uniti convenionale, cea mai utilizat n practic fiind vscozitatea convenional Engler, care reprezint raportul dintre timpul de curgere a 200 cm3 ulei i timpul de curgere a 200 cm3 ap distilat la 20C, prin orificiul calibrat al vscozimetrului.

Vscozitatea unui ulei depinde de natura hidrocarburilor componente din ulei. Astfel pentru serii omoloage de hidrocarburi, vscozitatea crete odat cu creterea masei moleculare i pentru aceeai mas molecular crete n ordinea:hidrocarburi parafinice > cicloparafine > aromatice.De asemenea, vscozitatea crete cu creterea numrului catenelor laterale.

Vscozitatea lichidelor scade cu creterea temperaturii. Scderea vscozitii se datoreaz micorrii forelor intermoleculare de tip van der Waals, ca urmare a creterii agitaiei termice. Scderea excesiv a vscozitii uleiului duce la scderea calitii sale de ungere. Variaia vscozitii uleiurilor cu temperatura este exprimat printr-o serie de sisteme empirice, dintre care cel mai utilizat este Indicele de Vscozitate (IV). Cu ct Indicele de Vscozitate al unui ulei este mai mare cu att uleiul respectiv rezist mai bine la temperaturi ridicate fr s-i scad prea mult viscozitatea i la temperaturi sczute fr ca aceasta s creasc prea mult.

Pentru a reduce variaia vscozitii cu temperatura, uleiurilor li se adaug aditivi.

La temperaturi sczute curgerea uleiului poate s nceteze datorit formrii reelei cristaline a parafinei solide (la uleiurile parafinice) sau datorit creterii excesive a vscozitii uleiului, ce se solidific sub forma unei mase sticloase omogene.

n funcie de vscozitate, uleiurile lubrifiante se clasific prin numrul SAE (SAE = Society of Automotive Engineers).

Un ulei obinuit (MONOGRAD) este indicat cu SAE xx, unde xx este un numr ce se refer la vscozitatea uleiului la 210 F (98,9 C). De exemplu, SAE 30. Cu ct acest numr este mai mare cu att uleiul este mai vscos la aceast temperatur.

Un ulei MULTIGRAD este indicat cu SAE yyW-xx, unde primul numr cu W (yyW) desemneaz proprietile uleiului la temperaturi sczute (la 0 F sau -17,8 C), iar al

doilea numr (xx) desemneaz vscozitatea la temperaturi ridicate, 210 F (98,9 C). Wvine de la iarn (winter). Exemplu: SAE 15W-40. Cu ct primul numr este mai mic, uleiul rezist mai bine la temperaturi sczute fr s-i creasc foarte mult vscozitatea i cu ct al doilea numr este mai mare, uleiul rezist mai bine la temperaturi ridicate fr s-i scad foarte mult viscozitatea.

Vscozitatea uleiului trebuie aleas n funcie de tipul i gradul de uzur al motorului i de temperatura mediului ambiant.

Utilizarea uleiurilor multigrad i sintetice face posibil folosirea aceluiai tip de ulei, indiferent de anotimp.

Clasificare SAE = Clasificare internaional a vscozitii uleiurilor de motor, n

funcie de temperatura mediului.

A - Ulei obinuit

B - Ulei multigrad

C - Ulei cu capacitate de ungere mbuntit

b) Caracteristicile de ungere ale uleiurilor sunt condiionate de proprietile lor tensioactive i de rezistena la presiuni ridicate.

Proprietile tensioactive se manifest n fenomenele de emulsionare, spumare, adsorbie i ungere. Acestea sunt influenate de prezena n ulei a unor substane cu grupe polare.

Emulsionarea uleiului n prezena apei este determinat de concentrarea substanelor polare la interfaa ulei-ap.

Spumarea uleiului este cauzat de prezena gazelor n ulei. Rezistena filmului de ulei, ce separ bulele de gaz ale spumei, depinde de cantitatea de substane tensioactive din ulei i de vcozitatea uleiului.

Fenomenul de adsorbie i ungere, numit onctuozitate, const n concentrarea substanelor polare din ulei pe suprafaa metalic, formnd o pelicul aderent i rezistent, care s mpiedice contactul direct dintre piesele aflate n micare, n scopul eliminrii frecrilor uscate i asigurrii ungerii la limit.

La presiuni ridicate pelicula de lubrifiant se poate rupe determinnd gripajul cuplei de frecare.

c) Proprieti tehnice de puritate i stabilitate ale uleiurilor: Cifra de aciditate - reprezint cantitatea de KOH, n mg, necesar pentru neutralizarea unui gram de ulei; n timpul utilizrii uleiului, cifra de aciditate a acestuia crete datorit proceselor de oxidare i impurificare cu acizi;

Cifra de cocs - exprim depunerea de reziduuri cnd uleiul este nclzit n absena aerului;

Cifra de saponificare - se refer la coninutul n esteri i acizi grai din ulei;

Cifra de iod - exprim coninutul de substane nesaturate din ulei; arat rezistena uleiului la oxidare; Coninutul n cenu - se refer la coninutul n substane minerale;

Culoarea uleiurilor variaz de la galben cu nuane verzui la verde nchis i cafeniu; cu ct culoarea este mai deschis, cu att uleiul este mai bine rafinat.

De ce sunt uleiurile sintetice mai bune dect cele minerale?

Performana uleiurilor sintetice este mai robust, mai ales n ceea ce privete capacitatea de pompare la temperaturi sczute, stabilitatea la temperaturi nalte i protecia mpotriva depunerilor. Aceste caracteristici nseamn mai puin uzur a motorului, economie crescut de combustibil i o via mai lung a motorului.

Uleiurile sintetice au fost dezvoltate special pentru a face fa condiiilor extreme care se regsesc n motoarele moderne. Acestea sunt mult mai fluide dect uleiurile minerale tradiionale. Cel mai mare beneficiu este c acestea cresc semnificativ protecia motorului. Atunci cnd un motor este pornit pentru prima dat, dureaz ceva timp pentru ca un ulei mineral s circule, frecarea dintre piesele nelubrifiate cauznd uzur. n contrast, un lubrifiant sintetic ncepe s circule imediat, protejnd fiecare pies mobil din motor.

Uleiurile sintetice pot de asemenea mbunti semnificativ economia de combustibil. n perioada de nclzire a motorului, uleiurile minerale sunt mai vcoase i se mic mai greu, motorul fiind mai uscat i mai puin eficient. Deoarece, uleiurile sintetice acioneaz mult mai rapid, motorul atinge eficiena optim de operare mai repede.

Un alt avantaj al uleiurilor sintetice este c, fa de uleiurile minerale, acestea sunt mai curate i mai ecologice, ajut la reducerea emisiilor motorului. Uleiurile minerale convenionale conin cantiti mai mari de impuriti, cum ar fi sulf, hidrocarburi reactive i instabile, precum i ali contaminani nedorii, ce nu pot fi ndeprtai n ntregime prin rafinarea convenional a petrolului.

Uleiul sintetic poate fi folosit n siguran, cu intervale de schimbare mai lungi dect la uleiurile convenionale, fr s-i piard calitile de lubrifiere.85

_1426493651.unknown