BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM KÖZLEKEDÉSMÉRNÖKI KAR
JÁRMŰGYÁRTÁS ÉS –JAVÍTÁS TANSZÉK
Dr. Sólyomvári Károly
Járműfenntartás Kenéstechnika
Budapest, 2007
BME JÁRMŰGYÁRTÁS ÉS -JAVÍTÁS TANSZÉK, H-1111 BUDAPEST, BERTALAN L. U. 2. Z. 608.
TARTALOMJEGYZÉK KENÉSTECHNIKA............................................................................................................................... 1 KENŐANYAGOK ........................................................................................................................................ 1 KENŐOLAJOK ..................................................................................................................................... 1 LEGFONTOSABB KÉMIAI ÉS FIZIKAI JELLEMZŐK: ........................................................................................ 2 Viszkozitás ........................................................................................................................................... 2 Sűrűség ................................................................................................................................................ 2 Lobbanáspont C ............................................................................................................................. 2 Folyáspont C .................................................................................................................................. 3 Dermedéspont C ............................................................................................................................. 3 Hamutartalom ..................................................................................................................................... 3 SZINTETIKUS OLAJOK ................................................................................................................................ 3 ADALÉKOK .......................................................................................................................................... 4 MOTOROLAJOK ................................................................................................................................. 5 MOTOROLAJOK OSZTÁLYOZÁSA................................................................................................................ 6 HAJTÓMŰOLAJOK ............................................................................................................................ 8 HAJÓMŰOLAJOK VISZKOZITÁSI OSZTÁLYOZÁSA (SAE J 300 SZERINT) ...................................................... 9 HAJTÓMŰOLAJOK TELJESÍTMÉNYSZINT SZERINTI OSZTÁLYOZÁSA ............................................................. 9 AUTOMATA NYOMATÉKVÁLTÓ OLAJOK................................................................................................... 10 HIDRAULIKUS KORMÁNYSZERVO OLAJOK ............................................................................................... 10 HIDRAULIKA OLAJOK.................................................................................................................... 11 ISO - VISZKOZITÁSI OSZTÁLYOK ............................................................................................................. 11 FÉKFOLYADÉKOK.................................................................................................................................... 12 FAGYÁLLÓ HŰTŐFOLYADÉKOK ................................................................................................ 12 KENŐZSÍROK .................................................................................................................................... 13 KENŐZSÍROK ÖSSZETÉTELE: .................................................................................................................... 13 KENŐZSÍROK JELLEMZŐI: ........................................................................................................................ 13 KENŐZSÍROK JELÖLÉSE ........................................................................................................................... 15 SZILÁRD KENŐANYAGOK ............................................................................................................. 16 A KENŐANYAGOK KIVÁLASZTÁSA ........................................................................................... 17 A KENŐANYAGOK FELHASZNÁLÁSA ........................................................................................ 19 KENŐANYAGOK FÁRADÁSA..................................................................................................................... 19 A KENŐANYAGOK ÁPOLÁSA ....................................................................................................... 23 AZ ÁPOLÁS CÉLJA.................................................................................................................................... 23 KENÉSTECHNIKAI DOKUMENTÁCIÓ ......................................................................................................... 23 KENŐANYAGCSERE ................................................................................................................................. 24 RUGALMAS OLAJCSERE PERIÓDUS GÉPJÁRMŰVEKNÉL............................................................................. 26 Csereperiódust rövidítő tényezők ....................................................................................................... 26 Cserperiódust növelő tényezők ........................................................................................................... 26 A rugalmas csereperiódus megvalósításának megoldása .................................................................. 26 1.MELLÉKLET. .................................................................................................................................. 28
0
KENÉSTECHNIKA Kenőanyagok A kenőanyagok a tribológiai (súrlódó) rendszerekben csökkentik (módosítják) a súrlódást, csökkentik a kopást és a fejlődő hő nagyobb részét a súrlódó felületekről elvezetik, továbbá több alapvető kenéstechnikai feladatot látnak el. A Kenőanyagok felhasználásának halmazállapotuk szerinti %-os megoszlása a következő: % 98
Kenőanyag Kenőolajok
1,5
Kenőzsírok
0,3
Szilárd kenőanyagok
0,1 0,1
Gázok Különleges kenőanyagok
Megjegyzés Ide tartoznak a hidraulikus munkafolyadékok, a hűtő-, kenőfolyadékok és a nem kenési célú kenőanyagok mint pl. a hőközlő olajok, transzformátor olajok, stb. Általános kenési célú kenőzsírok, hajtóműzsírok, szóró-, tapadó kenőzsírok, tömítő zsírok és különleges kenőzsírok, pl.: műszer kenőzsírok, villamos szigetelőzsírok, stb Grafit, MoS2, fluorozott grafit, dikalgkoeniedek, stb. Levegő, bármely inert (semleges) gáz. Pl.: üveg.
Kenőolajok A kenőolajok összetétele: Alapolaj szénhidrogén származékok szintetikus olajok az előző kettő valamilyen arányú keveréke Tulajdonság és/vagy funkciójavító adalékok súrlódás és kopáscsökkentő adalékok EP/AW - adalékok dermedéspont csökkentők V.I. - növelők oxidáció- és korróziógátló adalékok detergens-, diszpergens (DD) adalékok egyéb adalékok (emulgeátorok, színezők, habzásgátlók, stb.).
1
Legfontosabb kémiai és fizikai jellemzők: viszkozitás, sűrűség, lobbanáspont, dermedéspont, hamutartalom. Viszkozitás
Folyási tulajdonság Kinematikai viszkozitás ()az olaj kifolyási ideje adott hőmérsékleten. Mértékegysége: mm2/s (SI), cSt; ejtsd: centi sztók (CGS) 1 cSt 1 mm2/s A gyakorlatban 40 C-n és 100 C-n mért értékeket adnak meg. Dinamikai viszkozitás () - nyírófeszültség és a nyírási sebesség aránya. Mértékegysége: Pa·s. A viszkozitás az olaj teherhordó képességét határozza meg. A nagy viszkozitás nagy belső súrlódást is jelent. Viszkozitási index (V.I.) A viszkozitás értéke a hőmérséklet függvényében változik. Cél: a viszkozitás kis mértékben változzék a hőmérséklet változásával A VI fogalmát a VT viszkozitás - hőmérséklet tulajdonság jellemzésére használják. Meghatározása a különböző hőmérsékleteken mért viszkozitások segítségével. Sűrűség
A tömeg és térfogat viszonya. Mértékegysége: kg/m3, (g/cm3) A sűrűség függ a viszkozitástól és a kémiai összetételtől, valamint a hőmérséklettől (paraffin bázisú olajok sűrűsége kicsi, az aromásoké a legnagyobb). A kenőolajok sűrűségét 15 C-on adják meg (esetleg 20 C-on). Lobbanáspont C
az a hőmérséklet, amelynél a fejlődő olajgőzök égő láng közelítésekor először fellobbannak. Kenőolajok lobbanáspontja a viszkozitástól függően: 150...280 C
2
Használt kenőolaj (fáradt olaj) kis lobbanás pontjából arra lehet következtetni, hogy az olaj üzemanyaggal hígult. Folyáspont C
az a hőmérséklet, amelyen hűtés során egy adott hőmérsékleten a viszkozitás növekedése olyan mértékű, hogy a kenőolaj folyása megszűnik, tovább hűtve megdermed. Dermedéspont C
az
a
hőmérséklet,
amelyen
az
olaj
elveszti
folyékonyságát.
Hidegállóság. Értéke függ a kémiai összetételtől (CA, CN, CP) és a viszkozitástól. Ez az érték az ún. dermedéspont javító adalékok hozzáadásával javíthatók. Hamutartalom
az a maradék, ami az olaj elégetése ill. elhamvasztása után vissza marad. A hamutartalom a klf. adalékok következménye. Szintetikus olajok A kőolaj finomítás végtermékeként a nyersolajból szénhidrogén olajokat vagy szintetikus kenőfolyadékokat állítanak elő. A leggyakrabban használt szintetikus olajok alkalmazási hőmérséklet tartományai: ásványolaj poli (alfa-olefin) diészter poliol-észter poli (alkilén-glikol) szilikonok alifás perfluor-poliéterek
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
50
100
150
200
250
300
Ásvány- és szintetikus olajok alkalmazási hőmérséklet-tartománya
3
Adalékok Az
adalékolás
feladata
az
üzemi
alkalmazással
kapcsolatos
tulajdonságok alkalmazhatósági jellemzők beállítása. Az adalékok aránya pl. a legkorszerűbb motorolajok esetében elérheti a kenőolaj 30 %-át, az ára pedig a kész olajénak 90 %-át is. Megnevezés
Feladat, hatásmechanizmus
kopásgátló (AW)
súrlódáscsökkentés (AW - anti wear)
korróziógátló
fémkorrózió létrejöttének megakadályozása
detergens
fémfelület tisztántartása, szennyeződésekre tapadnak és azokat lebegésben tartják
diszpergálók
megakadályozza a lerakódást és az iszapképződést
emulgeálók
emulzióképződés elősegítése
viszkozitási index
µ - T összefüggés javítása
növelők nyomásállók (EP)
nagy felületi terheléskor használják; szorpciós réteget képez a súrlódó fémfelületen (EP - extrém pressure)
oxidációgátló
oxidációs sebesség csökkentése
habzásgátlók
csökkentik a felületi feszültséget, ezáltal a buborék-képződési hajlamot
dermedéspont
a paraffinok kiválásának megakadályozása
csökkentők savsemlegesítők
a keletkezett savak semlegesítése, pl. dízel üzemben az égés során keletkezett savak semlegesítése
4
MOTOROLAJOK Szerkezeti kivitel, motorfajták benzinüzemű, dízelüzemű, gázüzemű, 4 és 2 ütemű. keverékképzés porlasztós, befecskendezős. hengerfeltöltés módja szívómotor, feltöltős motor. Kenési rendszer: cirkulációs (olajszivattyú, olajhűtő, olajszűrő) Kenést igénylő gépelemek: Forgattyús hajtómű: főtengelycsapágyak (fő- és forgattyús csapágy) dugattyúcsap, dugattyú Szelepvezérlés: vezérműtengely, szelepemelő, szelepvezetés, szelepülés (nem a motorolaj keni!), fogaskerekek (lánckerekek) Turbófeltöltő: turbinacsapágy Egyebek:
befecskendező szivattyú, stb.
Olajhőmérsékletek: olajteknőben: forgattyús tengely: hajtórúd: dugattyúfenék:
80...150 C 100...170 C 140...180 C 160...250 C
Követelmények: optimális folyási tulajdonság, ami egyben a súrlódási veszteséget is csökkenti,
5
nagy viszkozitási index (V.I.), vagyis a kinematikai viszkozitás minél kisebb hőmérséklet-érzékenysége súrlódás és kopáscsökkentő hatás a vegyes súrlódás és a határkenés állapotában, lerakódások megakadályozása a szennyeződések lebegésben tartásával (diszpergens hatás), a lerakódások feloldása, az olaj által átjárt helyek tisztán tartása (detergens hatás) a motor belső részeinek korrózióvédelme, csekély habzási hajlam, tömítésekkel való összeférhetőség, "tömítés" a henger és dugattyú között (dugattyúgyűrű tartomány) hűtés, a súrlódásból és égésfolyamatból származó hő elvezetése, olajkomponensek jó oldódása egymásban (az alkotók ne váljanak szét), hőstabilitás (a motorolajat alkotó molekulák magas hőmérséklet hatására se bomoljanak fel, ne következzen be degradáció), oxidációs stabilitás (öregedésállóság). A követelmények kielégítése: viszkozitás beállítása az üzemi követelményeknek megfelelően, adalékolás.
Motorolajok osztályozása Viszkozitás szerinti osztályozás (táblázat) (nagyobb szám, nagyobb viszkozitású olaj, rosszabb folyási tulajdonság). Egyfokozatú (monograde): - téli-W, nyári és többfokozatú (multigrade). Teljesítményszint szerinti osztályozás A teljesítményszint szerinti osztályozások laboratóriumi teszteken és fékpadi vizsgálatokon alapulnak. Számos, kísérleti- és szériamotorral végzett szabványos vagy gyártói minősítő rendszerek ismertek. A legáltalánosabban elfogadottak: API és az ACEA.
6
API (American Petroleum Institute, Amerikai Kőolaj Intézet) szerinti osztályozás és jelölések: Benzin motorokhoz: SA-tól...... SJ-ig. Ma
már
az
SA,
SB,
(S-Service)
SC
minősítésű
olajoknak
nincs
létjogosultságuk. Az API SE teljesítményszint is már csak ritkán fordul elő. A jelenlegi katalizátoros motorok számára ajánlott olajok az SG, SH, ill. SJ teljesítményszintűek, a korábbi, nem katalizátoros motorokhoz az SF teljesítményszintű olajok is szóba jöhetnek. Dízel motorokhoz: CA-tól.....CE és CF-4, CG-4, valamint CH-4 (1999-től lép érvénybe). A mai korszerűbb járművekhez leggyakrabban használatosak a CD, CE, CF-4, CG-4 minősítésű olajok. ACEA (Association des Constructeurs Européens ď Automobiles, 1991 elött CCMC Comite des Constructeurs ď Automobiles du Marché Commun) szerinti osztályozás: Benzin motorokhoz: G1-től...G5-ig. (Gasolin) Dízel motorokhoz:
D1-től...D5-ig.
(Diesel). Külön minősítés a szgk
dízelekhez: PD1 és PD2 (Passanger Diesel). Az ACEA 1996 januártól új minősítési eljárásaihoz tartozó teljesítmény szintek: Otto-motorokhoz:
ACEA A1-96, A2-96, A3-96.
Dízelmotorokhoz:: szgk. és kisteherszállító járművekhez ACEA B1-96, B2-96, B3-96, B4-98 nagyterhelésű járművekhez ACEA E1-96, E2-96, E3-96, E4-98. API- ACEA motorolaj osztályozás táblázat 1. melléklet.
7
HAJTÓMŰOLAJOK Hajtómű fajták: Kapcsoló hajtóművek Kézi kapcsolású hajtóművek Automatikus hajtóművek Tengelyhajtások Hipoid tengelyhajtások Külső bolygóműves meghajtások Elosztóhajtómű, előtéthajtás, kormányhajtómű Hajtómű típusok: Homlokfogaskerekes hajtás, Kúpfogaskerék-hajtás, Csigahajtás, Hipoidhajtás Hajtóműolajokkal szembeni követelmények súrlódáscsökkentés, kopáscsökkentés hőelvezetés, zaj, rezgéscsökkentés korrózió megakadályozása A korszerű hajtóműveket az egyre nagyobb átviteli teljesítmény jellemzi (nagy felületi nyomás, extrem pressure - EP), aminek kísérő jelensége a nagy hőmérséklet. Mindezek miatt még nagy kenőolaj-viszkozitás esetén sem tud hordképes kenőfilm, hidrodinamikai kenés kialakulni (pl. hipoid fogazás). Ilyen igénybevételek mellett az ún. EP-adalékolású olajok alkalmasak a hajtóművek kenésére. Hajtóműolaj-tulajdonságok: kopásgátló tulajdonság (olajfilm szilárdság, jó kenés, EP hatás), optimális folyási tulajdonság (kis hőmérsékletnél minél kisebb, nagy hőmérsékleten megfelelő hordképes filmet biztosító viszkozitás, elegendően alacsony folyáspont), 8
korróziógátló tulajdonság (átmeneti korrózió, korróziós kopás), összeférhetőség a tömítőanyagokkal, időtállóság (öregedés, oxidáció stabilitás, mechanikai stabilitás).
Hajóműolajok viszkozitási osztályozása (SAE J 300 szerint) (táblázat) SAE 70W, 75W, 80W, 85W, 90, 140, 250. Egyes
viszkozitási
osztályok
környezeti
hőmérséklet
szeinti
alkalmazhatósága: hőmérséklet
35
30
25
20
15
10
05
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
HAJTÓMŰOLAJOK
TÉLI TÉLINYÁRI NYÁRI
SAE 75 W SAE 80 W SAE 85 W SAE 75 W - 90 SAE 80 W - 90 SAE 85 W - 140 SAE 90 SAE 140
Hajtóműolajok teljesítményszint szerinti osztályozása Az API-besorolás szerint öt csoportot különböztetnek meg: GL 1; GL 2; GL 3; GL 4; GL 5; (GL - Gear Lubricant). A számok emelkedő sorrendben egyre magasabb szintű kopás és berágódás elleni védelmet nyújtó hajtóműolajokat jelentenek. A GL 1-es kopásgátló adalékot nem tartalmaz, alárendeltebb szerepet játszik, korszerűtlen. A GL 5-ös nagy mennyiségű EP adalékot tartalmaz, alkalmas nagy tengelyeltolású hipoid hajtóművek kenésére is. A hajtóműolajok esetében is nagy jelentősége van a gépgyártói előírásoknak (pl. ZF, Voith, Allison, Mercedes-Benz stb.), különösen a garanciális időszakban az adott gépgyártó jóváhagyásával is rendelkező olajtípust célszerű alkalmazni.
9
API jelölés GL - 3
Üzemelési körülmények
Kézi működtetésű sebességváltók és nem hipoid fogazatú fogaskerék hajtóművek, szigorú igénybevételi körülmények. Enyhe EP-hatású kenőolajok. Hipoid fogazatú hajtóművek nagy fordulatszám és kis GL - 4 terhelés, valamint kis fordulatszám és nagy terhelés esetén. EP-hatású kenőolajok. Hipoid fogazatú hajtóművek kis fordulatszám és nagy GL - 5 terhelés, nagy fordulatszám és kis terhelés valamint nagy fordulatszám mellet lökésszerű terhelés esetén. Nagy EP-hatású kenőolajok. API- ACEA hajtóműolaj osztályozás táblázat 1. melléklet. Automata nyomatékváltó olajok A szakmán belül elfogadott angol rövidítéssel ATF-olajok (Automatic Transmission váltóművek
Fluid). felépítésük
A
gépjárművekben szerint
alkalmazott
hidrodinamikus
automata
nyomatékváltóból,
bolygóműves fogaskerék-hajtóműből és a fokozatkapcsolásokat végző hidraulikus, illetve újabban elektro-hidraulikus vezérlőegységből állnak. Az
ATF-ek
igénybevétele
nyomatékváltó-egység
összetett,
hiszen
munkafolyadékaként
a
hidrodinamikus
jelentős
mechanikai
nyírásnak vannak kitéve, a váltómű hidraulikus vezérlőegységében jelentős a nyomásterhelés, ugyanakkor a fogaskerék-hajtóműben klasszikus kenési feladatot kell ellátniuk. Az ATF-ek ezért speciális, erre a célra kifejlesztett olajok, ill. munkafolyadékok. Tulajdonságok: Kis viszkozitás (minél kisebb veszteségek miatt), nagyon nagy viszkozitási index (széles üzemi hőmérséklet-tartomány miatt), igen alacsony dermedéspont (alacsony hőmérsékleten is működőképes legyen a vezérlés) csekély habzási hajlam Hidraulikus kormány szervo olajok Általában az automataváltó olajok (ATF-ek) használatosak. 10
HIDRAULIKA OLAJOK Hidraulika rendszerek: hidrosztatikus - a folyadék nyomási energiáját alakítják át mechanikai energiává, hirodinamikus - a folyadék mozgási energája alakul át a turbinában mechanikai energiává. Hidraulikaolajok összetétele:
ásványolajfinomítványok és adalékok, szintetikus olajok, biológiailag lebontható speciális olaj, növényolaj.
ISO - viszkozitási osztályok A hidraulika olajok viszkozitás szerinti besorolása a már említett ISO viszkozitási osztályok alapján (ISO VG 2-től ISO VG 1500-ig 18 osztály). Hidraulika olajok jelölései és felhasználási területei ISO DIN
HH H
HL HL
HM HLP
összetétel:
adalékolatlan
oxidációé nagy VI s korr.gátló adalék
HV HVLP
HLP-D HVLP-D
detergens adalék
HLP,+D adalék
HLP, + D ad. és nagy VI
Biologiailag gyorsan lebomló hidraulika olajok: HEPG
HETG
HEES
Poliglikol bázisú
Növényolaj bázisú
Szintetikus észter b.
API- ACEA hidraulikaolaj osztályozás táblázat 1. melléklet.
11
Fékfolyadékok
Speciális hidraulikafolyadékok különleges adalékokkal. Tulajdonságok Glikoléter-bázisú folyadékok: + igen magas viszkozitás index + alacsony dermedéspont + megfelelő kenőképesség - higroszkóposság (vízfelvevő hajlam) Ásványolaj-bázisú folyadékok: + nem higroszkóposak + jó kenőképesség + jó kompresszió tűrés - kis viszkozitás index - rossz összeférhetőség elasztomer tömítőanyagokkal - nem keveredhet glikoléterrel - egyáltalán nem juthat bele víz (fagydugót és gőzképződést okoz) Szilikonolajok: + nem higroszkóposak + nagy viszkozitás index - viszonylag rossz kenőképesség - összenyomhatóság - egyáltalán nem juthat bele víz (fagydugót és gőzképződést okoz) A gépjárművekben általában a glikol-étert tartalmazó fékfolyadékok terjedtek hátrányuk,
el.
Számos
hogy
előnyös
tulajdonságuk
higroszkóposak,
a
levegő
mellett
legnagyobb
nedvesség-tartalmát
megkötik, ezért 1-2 évente lecserélendők. (vizfelvevő tulajdonság). A
megkötött
víz
csökkenti
a
folyadék
forráspontját,
emeli
a
dermedéspontját. A fékezés során keletkezett hő miatt gőzbuborék keletkezhet, ami a munkafolyadék összenyomhatóságát okozza, emiatt a fékezés hatástalanná válik. Jelenleg a fékfolyadékok minősítésére elterjedten használják az amerikai FMVSS 116 előírás szerinti vizsgálati módszert, amely alapján a leggyakoribb gépgyártói előírás a DOT 3, DOT 4 és DOT 5 besorolás.
Fagyálló hűtőfolyadékok Szintetikus termékek (pl. mono ethylene glycol), oxidációt és korróziót gátló adalékokkal. 12
KENŐZSÍROK A
kenőzsírok
kenőfolyadékban
nagy
sűrítő
hatású,
gélképző
anyagoknak
való diszpergálásával előállított plasztikus vagy
folyékony anyagok. Kenőzsírok összetétele: Alapolaj (80...95 %) ásványolaj (parafinos, nafténes, aromás) szintetikus olaj (Poli-Alfa-Olefin, észter, polipropilénglikoléter, szilikon) növényolaj Sűrítőszer (3...20 %) szappan egyszerű (Litium, Kalcium, Nátrium, Aluminium, Bárium) vegyes (Kalcium/Litium; Kalciun/Nátrium) szappanmentes komplex (Litium, Kalcium, Nátrium) szervetlen (Bentonit) szerves (Poliuretán, polimerek) Adalékok (0...20 %)
antioxidáns korrózióvédő EP/AP tapadásnövelő súrlódáscsökkentő szilárd adalék színezőanyag
Kenőzsírok jellemzői: Konzisztencia a sűrítőanyagtartalommal széles határok között változtatható NLGI konzisztencia osztályok: 000......6. Viszkozitás, Szivattyúzhatóság, Hideg-/meleghőmérsékleti tulajdonságok, Oxidációs stabilitás, Korrózióvédő tulajdonságok, Vízállóság, EP/AW tulajdonságok Mechanikai stabilitás, Tapadási tulajdonságok.
13
Konzisztencia szerinti NLGI (National Lubricating Grease Institut Nemzetközi Kenőzsír Intézet) osztályozás: Konzisztencia fokozat 000 00 0 1 2 3 4 5 6
A kenőzsír állaga Folyós Folyós Nagyon lágy Lágy Mérsékelten lágy Félfolyékony Félkemény Kemény Nagyon kemény
Fontosabb kenőzsír sűrítők tulajdonságai (táblázat) A sűrítő típusa Alumínium-szappan Kalcium-szappan Nátrium-szappan Lítium-szappan Kalcium-komplex sz. Alumínium-komplex Lítium-komplex sz. Poliutetán Organofil bentonit
hőmérséklet max C 60 60 120 120 150-200 140-170 150-200 180 200-220
mechanikai vízállóság stabilitás. gyenge jó közepes jó közepes gyenge jó jó gyenge jó jó kitűnő jó jó jó jó közepes jó
olajtartó képesség jó jó közepes jó jó jó jó jó jó
Az olajkiválást a felhasználat előtt célszerű leönteni, a zsírba való visszakeverése nem ajánlott! Zsírzás, zsírzási rendszerek: felkenés kézzel - spatula, ecset, kefe segítségével, bemártás - lágyzsíroknál, zsírzó présekkel, zsírzó puskákkal, Központi zsírzó rendszer - amely egy tartályból szivattyúval nagy számú kenési hely, adagolt, tervszerű zsírzását oldja meg csővezetéken át. programozott kenőanyag adagolóval 1, 3, 6, 12, 24 (hónapos). A kenőzsírok egymással való keveredését kerülni kell. Zsír váltásakor a kenési helyet tisztára kell mosni.
14
Kenőzsírok jelölése Megnevezés
Alkalmazás
K: gördülő és sikló csapágy, sikló felület, csúszóvezeték. G: zárt hajtóművek OG: nyitott hajtóművek, fogas kapcs. M: siklócsapágy tömítések
Adalékolás
Max. hőmérséklet
F: szilárd, E: észterek, FK: fluor szénhidrogén, PG: poliglikol, SI: szilikon olaj P: EP-adalék
C +60 D +80 E F G +100 H K +120 M N +140 P +160 R +180 S +200 T +220 N +220felett
Min. hőmérséklet - 10 - 20 - 30 - 40 - 50 - 60
15
SZILÁRD KENŐANYAGOK A szilárd kenőanyagok optimális felhasználási feltétele, ha kis sebességű vagy kis terhelésű, kis hézaggal illesztett csúszófelületek között összefüggő kenőfilm és rendkívül kis súrlódási ellenállás a követelmény. A leggyakoribb szilárd kenőanyagok: Lemezes szilárd anyagok: MoS2 tmax, C: WS2 Grafit TaS2 CaF2
350-400 400 500 500 1000
Polimerek: FEP PTECE PTFE Nylon Poliuretánok
210 250 275 150 100
Egyéb anyagok: Lágy fémek: Pb, Au, Ag, Sn, In. Oxidok: MoO3, PbO/SiO2, B2O3/PbS (csak nagy hőmérsékleten fejtik ki hatásukat). Sók: Na2WO4, PbMoO4. Szilárd anyagok alkalmazása diszperzióban: A grafit-, MoS2- és PTFE-diszperziók széles körben használhatók vízben, alkoholban, toluolban, olajban, stb. Kenőanyagok és Felhasználási terület kenési célok Adalékolt olajokhoz A kenőolajok teljesítményének javítása, és zsírokhoz nagy terhelésű kapcsolatok kenése, szerelőpaszták, acélsodronykötelek és láncok kenése, stb. Tapadást gátló öntödei formák, kidobó készülékek, vágók, komponens lyukasztók, sajtolók kenése, őrlőkerekek impregnálása Berágódás gátlók nagy hőmérsékletű menetek, fémmegmunk.
16
A kenőanyagok kiválasztása A kenőanyagok kiválasztásakor mindig a gépgyártói ajánlatból kell kiindúlni. Ha nincs gyári ajánlat vagy az előírásban bármi is gyanús, akkor a kenési hely elemzése alapján választjuk ki a szükséges kenőanyagot. A kenőanyag kiválasztás irányelvei: általános elvek alapján (elő kiválasztás), konkrét módszerrel (végső kiválasztás). A kenőanyagok kiválasztásának általános elvei Kenési cél meghatározása Kenési hely elemzése: a gépelem típusa, anyagpárosítás, terhelési viszonyok, mikro környezet, makro környezet. Kenőanyag elemzése: viszkozitás szerint, teljesítmény szerint, alkalmazástechnikai jellemzők szerint. A kenőanyag kiválasztás konkrét módszere A kenőanyagok 2. táblázat csoportosítása szerint a konkrét gépelem, gépegység, agregát ill. gyártó sor elemzése alapján választjuk ki a konkrét kenőanyagot. Pl.: “C” hajtóműolajat választunk egy konkrét hajtáshoz. Elemezzük: a hajtás típusát, az igénybevételek nagyságát és időbeli változásukat, a működési viselkedést és követelményeket, üzemi feltételeket, működési körülményeket.
17
2. táblázat. 1. Szám
1
2
3
1) 2) 3) 4)
Kenő- és speciális olajok, nehezen gyulladó hidraulika folyadékok továbbá szintetikus vagy rész-szintetikus olajok betűjelei és jelképei
2. Anyagcsoport neve
3. Alkalmazástechnikai csoportosítás
4. Betűjel (ek) AN ATF B C CG2) D F FS H HV HD HYP J K L Q R S TD V W Z HFA3) HFB3) HFC3) HFC3) E FK HC PH PG SI X
5. A minőségi követelmény meghatározása a.....szabvány ........-ben ......célra DIN 51501 L-AN1) DIN 51513 BA, BB, BC C,CL,CLP3) DIN 51517 1.3. rész HL, HLP DIN 51524 1. és 2. rész HVLP2) DIN 51524 3. rész JA, JB KA, KC DIN 51503 1. rész DIN 51 522 L-TD DIN 51515 1. rész VB,VBL,VC,VCL,VDL DIN 51506 ZA, ZB, ZD DIN 51510 HFAE, HFAS4) HFDR, HFDS, HFDT, HFDU -
6. Jelkép
AN Kenőolajok (normál kenőolaj) ATF Olajok (Automatic Transmission Fluid) B Kenőolajok (pld. bitumentartalmú) C Kenőolajok (cirkulációs olajok) CG Kenőolajok (ágyvezeték olajok) D Kenőolajok (pneumatika olajok) Ásványolajok F Olajok (légszűrő olajok) (Kenőolajok és FS Olajok (formaleválasztó olajok) speciális H Hidraulikaolajok olajok) HV Hidraulikaolajok HD Olajok (motorkenő olajok) HYP Olajok (gépjármű hajtóműolajok) J Olajok (elektromos szigetelő olajok) K Hűtőgép olajok L Olajok (edző- és nemesítő olajok) Q Hőközlő olajok R Olajok (korrózióvédő olajok) S Hűtő-kenő anyagok TD Olajok (kenő- és szabályozó olajok) V Kenőolajok (légkompresszor olajok) W Olajok (hengerlő olajok) Z Kenőolajok (gőzhengerolajok) Nehezen Olaj a vízben emulziók gyulladó Víz az olajban emulziók hidraulikus Vízoldható polimerek folyadékok Vízmentes folyadékok Észterek és szerves anyagok Perfluor-folyadékok Szintetikus Szintetikus szénhidrogének vagy félFoszforsav észterek szintetikus Poliglikol olajok folyadékok Szilikonolajok Egyéb szintetikus folyadékok A nemzetközi osztály betűjel az "L" (Lubricants) elhagyható ISO/TR 3498; 1986-tól felhasználja a következő betűjeleket: CL = CB; CLP=CC; CG=G; HL=HL; HLP=HM; HVLP=HV Ez a felosztás megfelel az ISO 6743/4:1982 és a 6. Luxemburgi Szénbányászati Üzembiztonsági Állandó Bizottság határozatába beiktatásra kerül. Jelenleg a HFAS-re követelményt tartalmazó szabvány nem áll rendelkezésre.
18
A kenőanyagok felhasználása A kenőanyagok legyártásuk pillanatától kezdve változnak (romlanak), tárolás közben lassabban, felhasználás során gyorsabban és szelektíven. Kenőanyagok fáradása A kenőanyagok használati értékének csökkenését fáradásnak nevezzük. A kenőanyagok fáradásának (értékcsökkenésének) okai három csoportba sorolhatók: a kenőanyagok belső változásai, a kenőanyagok külső szennyeződése, az adalékok hatékonyságának csökkenése. A kenőanyagok belső változásai A kőolajból készült alapolajok szénhidrogénekből állnak, így elsősorban szénből és hidrogénből épülnek fel a kenőolajok. Tartalmaznak 2, 3 és 4 szénatomos, normálhőmérsékleten gáz halmazállapotú, 5 szénatomtól felfelé folyékony szénhidrogéneket és 20-nál több szénatomot tartalmazó, nagyrészt szilárd paraffin-szénhidrogéneket. A nyers kőolajban a szénhidrogéneken kívül kisebb mennyiségben előfordulnak nitrogén (N), kén (S) és oxigén (O) tartalmú szerves vegyületek is. A kőolajokban előforduló szénhidrogén-vegyületek lehetséges száma igen nagy (bizonyos szerzők szerint meghaladja a 40 000-et). A nagyszámú szénhidrogén miatt a jellegzetes csoportokból felépülő kőolaj-csoportokat különböztetünk meg. Paraffinos-szénhidrogének, Naftán-szénhidrogének, Aromás-szénhidrogének. Üzem közben a kenőolajok sokféle hatásnak vannak kitéve. Ezek: nagy hőmérséklet (a környezettből vagy a gépből), a levegőből származó oxigén, az üzemanyagból származó égéstermék, különféle külső környezeti kémiai hatások, igen kis hőmérséklet (téli indítás vagy üzemeltetés) E hatások jelentős része megváltoztatja a kenőolaj tulajdonságait. Adott használati idő után az olaj kenésre alkalmatlan lesz és cseréje szükségessé válik. A kenőolajra hatnak a bekerülő vagy a benne keletkező szennyezések is. Ilyenek:
savas anyagok, korom, üledékek, víz (nedvesség), üzemanyag, stb., fémkopadék, por, mikroorganizmusok, stb.
19
A szennyezések egy része az olajban működés közben keletkezik, más részük kívülről kerül az olajba. Bármilyen eredetű a szennyezés, felhalmozódása az olaj fő tömegének minőségváltozása nélkül is az olaj használati értékét csökkenti és szintén szükségessé teszi az olajcserét. Az olaj használhatatlanná válását az adalék elhasználódása is előidézheti. Mindezek együttesen az olaj fáradását eredményezik. Az adalékban kimerült, alapolajában elváltozott és felhalmozott szennyeződéseket tartalmazó használt olajat fáradt olajnak nevezzük. Az olaj fáradása nem csak anyagveszteséget okoz, hanem gyakran lehetetlenné teszi a gép vagy a motor biztonságos üzemét és így károkat is okozhat jelenlétével. A
kenőolajkenés
közben
a
mechanikai
igénybevételen
kívül
helyi
túlmelegedésnek is ki van téve, amilyen, pl. az ütköző csúcsok hővillanása közbeni hőhatás, amely a bázisolaj hőbomlására vezet. Az egész olajra kiterjedő melegedés gyorsítja a reakciók végbemenetelét. Csaknem minden kenési helyen levegő is jelen van. A levegő oxigénje és a nagy hőmérséklet együttesen a szénhidrogének, tehát a bázisolaj oxidációját okozza. Ezt az oxidációt a kent fémfelületek, továbbá egyes oldott és szuszpendált anyagok katalikus hatása siettetheti, másrészt az olajban lévő természetes vagy mesterséges, nem széhidrogén jellegű vegyületek inhibitorok késleltethetik Az oxidációs és hőbomlási folyamatok legfontosabb mellék reakciója a képződött közbenső termékek polimerizációja, ill. kondenzálódása. Mai ismereteink szerint ezek a legfontosabb tényezők, amelyek közvetlenül a bázisolaj kémiai fáradására vezetnek. Az olaj oxidációjának termékei a következők, amelyek részben inert-, részben káros anyagok. Gáznemű termékek: CO2 (a gépen belül általában ártalmatlan), CO (a gépen belül ártalmatlan, a környezetet mérgezi), SO2 (a gépen belül korrózív, a környezetet mérgezi), SO3 és NOx ( a gépen belül igen korrózív, a környezetet mérgezi). Folyékony termékek: illékony szerves savak (HCOOH, CH3COOH, stb. a gépen belül korrozívak), víz (H2O, a gépen belül kondenzálva korrózív és kopásnövelő, a környezetre ártalmatlan),
20
nem illékony szerves savak (zsírsavak, fenolok, szulfosavak) korrózív, koptató hatásúak. Szilárd termékek lakkok (lerakódások), korom, koksz (minden tekintetben káros). Az olaj oxidációval szembeni ellenálló képességét nagymértékben módosítják az üzemi körülmények, az alapolaj kiválasztása és finomítása, továbbá a kenőolaj adalékolása, ami az olaj élettartamát 10-szeresére, esetleg ennél is hosszabbra növelheti. Mindezek a hőbomlási és oxiadatív folyamatoknak az eredményeképpen a kenőanyag idővel elfárad. A kémiai olajfáradás következményei főleg a következők: lerakódások képződése a fémfelületeken és ezzel a hővezető képesség csökkenése, iszapok képződése az olajteknőben vagy a központi olajcirkulációs tartályban, korrózív vegyületek megjelenése a cirkuláló olajban és ezzel a kenési felületek korróziós megtámadása, szilárd lerakódások képződése folytán egyes mozgó gépalkatrészek, pl. a dugattyúgyűrűk mozgásának gátlása, beragadással. Mivel a fáradt olajok a felsorolt, kenéstechnikai szempontból káros tüneteket okozzák, a fáradási folyamat előrehaladásakor egy adott ponton túl az olaj már nem használható tovább, a kenőrendszert ki kell üríteni, ki kell tisztítani és friss olajjal kell feltölteni. A
különféle
összetételű
alapolajok
ellenálló
képessége
a
fáradási
folyamatokkal szemben eltérő. Ezt az ellenálló képességét stabilitásnak nevezzük. A korszerű gépekhez nagy stabilitású olajok szükségesek. Az oxidáció hatását és a vizsgálati módszerek lényegét a szabványok és kézikönyvek tartalmazzák. A kenőanyagban keletkező belső szennyeződések, a kívülről bekerülő igen kis mennyiségű külső szennyeződésekkel együtt, az adott kenőanyag, adott körülmények között meghatározott élettartamát átlagosan 30 %-al csökkentik. Ezért szükséges szűréssel ezeket a mechanikai szennyeződéseket a kenőolajból folyamatosan eltávolítani, az egyéb káros termékek hatását pedig eliminálni. A kenőolajok külső idegenanyag-tartalma A kenőolajok fáradását a kenési rendszerben végbemenő kémiai folyamatokon kívül a környezetből bekerülő és a rendszerben képződő szennyező anyagok is okozzák.
21
A külső szennyeződések közül az olajfáradásban jelentős a kopadék és a külső por. Ezek eltávolítása nem kémiai, hanem főleg szűrési (levegő- és olajszűrés) kérdés. Az illékony külső szennyeződések közül fontos a kén- (S) és a nitrogén- (N) szennyezések behatolása a kenőrendszerbe. A kén származhat: a környezeti atmoszférából (SO2, H2S), a motorhajtó anyag (gázolaj) égéstermékeiből (SO2, SO3), igen kis mértékben a kenőanyag és adalékainak bomlásából. A nitrogén (NOx formában) általában a levegőből származik és a levegő N 2-je az égéstérben kötődik meg. A víz a kenőanyagba a következő forrásokból juthat: a környezeti atmoszférából, legnagyobb mértékben a motorhajtó anyag égéstermékeiből, a hűtővízből, a kenőanyag oxidációjának reakciótermékeiből. Belsőégésű motorokban a kenőanyag fáradását okozó szennyezés lehet a változatlan vagy részlegesen oxidált motorhajtó anyag (benzin, gázolaj), amely viszkozitás csökkenéssel járó “hígulás” elnevezésű jelenséget okozza. A kenőolajokban leggyakrabban előforduló olaj-szennyeződéseket a gázok (levegő, földgáz, egyéb gáz, NH3, stb ) folyadékok (víz, folyékony agresszív anyagok, , gázolaj, benzin, stb., szilárd anyag (üzemanyagkorom, külső szilárd szennyezők, pl. por, kopástermékek). Az adalékok hatékonyságának csökkenése Az adalékok kimerülése, élettartama igen nagymértékben függ az adalék jellegétől és a felhasználás körülményeitől. Az adalék egy része fizikai úton fejti ki hatását, ezek hatékonysága a termikus és a mechanikus stabilitásuktól függ. Az adalékok másik nagy csoportja az un, “öngyilkos” adalékok, amelyek kémiailag reakcióba lépve fejtik ki kedvező hatásukat. Az adalékok leépülése rendkívül bonyolult fizikai és kémiai folyamatok eredménye, ezért törvényszerűségeit csakis üzemi kísérletekkel lehet indirekt módon meghatározni, amely megállapítások, eredmények csak az adott helyre érvényesek.
22
A kenőanyagok ápolása A kenőanyagok üzemi kezelése, ápolása az adott helyen és működési körülmények között bekövetkező változásokból határozható meg. Az ápolás célja Funkció helyreállítás, amely a rendszer idegen anyagok tartalmának leválasztásából ill. a keletkező káros anyagok hatásának eliminálásából áll. Kenési hely: ahova kézzel vagy mechanikus úton a kenőanyagot oda- vagy bevezetjük. Beavatkozási hely: a kent rendszer minden olyan külső pontja, amelyen keresztül a berendezés biztonságos működését elősegítő beavatkozás lehetséges, pl. olajállapot ellenőrzés, szűrőtisztítás, olajcsere, nyomásellenőrzés vagy további tevékenység. Utánkenésnél, olajcserénél, stb. a beavatkozási hely a kenési hely. A kenőanyag ápolást a kenéstechnikai dokumentáció rögzíti. Kenéstechnikai dokumentáció Kenési előírás (útbaigazító): az adott gép összes kenéstechnikai ajánlásait, információit rögzíti és mindíg a gép gyártója készíti el. A kenéstechnikai útbaigazító része a gép kezelési és karbantartási utasításának. Műszaki adatok, amelyeket a kenési útbaigazítónak tartalmaznia kell: a gép, pl. a szerszámgép kenendő részeit, minden beavatkozási pont pontos helyét, a beavatkozás menetét (ellenőrzést, utántöltést, tisztítást, kenőanyagcserét,
beállítást,
stb.), az alkalmazandó kenőanyagok pontos megjelölését és a kenőanyagtartály
térfogatát,
gépi órában azt az időtartamot, amelyek a beavatkozási helyeken mint beavatkozások végbemennek. Ábrás egyedi gépkenési előírás (2. ábra) Példák a kenési útbaigazítóra (Az ábrás kenési útbaigazítók feleljenek meg a DIN 30600 szabvány előírásainak) Egy minimális követelményrendszer összeállítása, amely a műszaki adatok között szerepelhet.
23
A gép, pl. a szerszámgép adattáblája Táblaajánlat. Az ajánlat, ha megvalósítható, egy egyedi tábla, amely az előző pont követelményeinek megfelel és a gépre felerősíthető. (Megjegyzés: az adattáblát minden beavatkozási helyen célszerű elhelyezni). Adattábla az egyedi beavatkozási helyeken. Az adattáblát a beavatkozási hely közelébe kell tenni, nehogy egy másik beavatkozási hellyel összecsréljék. A tábla a mindenkori szükséges kenéstechnikai irányelveket tartalmazza. A táblán feltüntetendő műszaki adatok. A betű és a szám jól olvasható legyen, a táblának a színe előnyösen sárga. A feliratok (jelek) pedig feketék.Az adott tábla az alábbi műszaki adatokat tartalmazza: A beavatkozási hely számát A beavatkozás képi jelét A kenőanyag jelét, pl. a DIN 8659 szabvány 2. rész szerint Kenőanyagcserét (időintervallum) pl. szerszámgépeknél üzemórában. Az adattábla nagysága és formája. Az adattábla feleljen meg a DIN 825 szabvány 1. rész követelményeinek. Az adattábla kivitelezése. Az adattáblák kialakítására és kivitelezésére bemutatunk három példát:
Nr 17
HM 68
Nr 8
G 68
Nr 15
bar
8h
Kenőanyagcsere A kenőanyag csereidőt a gépgyártók üzemidőben adják meg. Ezen adat alapján tudja az üzemeltető a hozzávetőleges kenőanyag csereidőt rögzíteni (pl. műszakonként, naponta, hetente, havonta és így tovább), amely a gép üzemeltetőjének is különösképpen megfelel. A kenőanyag ápolása üzemi végrehajtási szinten az alkalmazott üzemfenntartási rendszer része. A legfontosabb alapdokumentáció a SZERVÍZKÁRTYA (5. táblázat).
24
5. ábra. SZERVÍZKÁRTYA 1.Gép megnevezése
2. Gyártó
5. Kenési hely megnevezése
6. száma
7. Módja
3. Szállító
8. Kenőanyag
9. Időköz
10. Megjegyzés
4. Pozíciószám
11.
12. Rövídítések 1.Műszakonkét 2. Naponta 3.Hetenként 4.Havonta 5.N.évenként 6.Félévenként 7. Évenként 8.Kétévenként
12.Ellenőrzési helyek megnevezése
13. Szá ma
14. Módja
15. Időköz
16 Megjegyzés
Kenés módja (7)
OU=Olajfürdő utántöltés OCS=Olajcsere OFi=Olajfiltrálás OP=Olajpróba ZSO=Zsírzás/olajozás VIZSGÁLAT MÓDJA(14) SZV=Szemrevételezés H =Hőmérséklet T =Tisztítás BE =Beállítás OM = Olajmérés(pH,mechsz) CSM=Csapágy SPM R =Rezgésmérés
25
Rugalmas olajcsere periódus gépjárműveknél Ideális olajcsere periódust nem lehet általánosságban megállapítani, mert az üzemelési körülmények is nagymértékben befolyásolják az olaj élettartamát. Csereperiódust rövidítő tényezők Rövid utazások, különösen a 8 km-nél rövidebb, téli hidegben megtett utak. Poros utakon abrazív szemcsék juthatnak az olajba. Az elhasznált motornál nagyobb a gázátfúvás, elégetlen tüzelőanyag és korrozív anyag áramlik a karterbe. Dízelmotornál nagy mennyiségű a korom és savas átfúvási termékek. Alkohol tüzelőanyagnál gyorsabban hígul az olaj. Turbófeltöltésnél a nagy hőmérséklet felbontja az alapolajat és az adalékokat. A nagy olajfogyasztás általában nagyobb átfúvással is jár. Meleg éghajlaton gyorsabb az olajoxidáció, nagyobb a párolgási veszteség, fokozottabb az adalékok bomlása. A gyakori nagy járműterhelés, vontatás fokozottabb motor hőterheléssel jár, ez vékonyabb olajfilmet, az olaj nagyobb nyíró igénybevételét, több kopadékot eredményez. Cserperiódust növelő tényezők Szintetikus o l a j : kedvezőbb az oxidációs, hő- és nyírási stabilitás. Jobb szűrési hatásfok: kevesebb katalitikus hatású fémkopadék. Főként országúti közlekedés: kisebb fordulatszám és kevesebb üzemóra azonos távolságon, a városi utakhoz képest. Új motor: kevés átfúvás 80 000 km-ig. Gyakori olajvizsgálat: a motorolaj problémáinak korai észlelése. Környezetvédelmi szempontok: fáradtolaj-mennyiség csökkentése. Amortizálódott jármű: a tulajdonos ritkán akar költeni olajcserére. A rugalmas csereperiódus megvalósításának megoldása Az olajok állapota ellenőrzésének egyik lehetséges módja, hogy az időnkénti olajmintákat laboratóriumokban bevizsgálják. Az olajvizsgáló laboratóriumok a saját gyártmányaik vizsgálatát gyakran térítésmentesen elvégzik. A felhasználó, az autótulajdonosok többsége számára azonban nem egy életszerű lehetőség. Újfajta megközelítés, hogy a járműveket látják el olyan fedélzeti érzékelőkkel, amelyek jelei alapján közlik az üzemeltetővel, hogy mikor esedékes az olajcsere. Egyes autógyárak különféle rendszereket használnak. 1. Egyik megoldás, amikor tapasztalati úton felállított algoritmus határozza meg az olajcsere esedékességét az érzékelő által figyelt jellemzők alapján: motor fordulatszám, hőmérséklet továbbá a jármű használatának módja: kényelmes országúti közlekedés, nagyterhelésű, nagy hőmérsékletű üzem városi vezetés igen rövid, hidegindítású utak. A fentiek alapján a motorelektronika határozza meg az olajcsere időpontját, amire jelzést ad. 26
2. A DAIMLER szerint az olaj élettartamát a vezetői szokások és a sebesség határozza meg. Az FSS rendszer figyeli: Olajcserétől eltelt időt, Sebességet, Hűtőközeg hőmérsékletét, Terhelésjellemzőt, Motorfordulatszámot, Motorolaj hőmérsékletét, Az olaj szintjét. Ezek alapján határozza meg az algoritmus a következő olajcsere esedékességet. Egyes motorokban (V6,V8) egy digitális dielektromos és egy analóg olajszint jeladót is használnak. Ez meghatározza az olaj dielektromos állandóját, amelyik jelzi az olaj szennyezettségét. 3. Az elektrokémiai módszer alapja egy olajban oldhatatlan, töltéshordozó polimergyöngy mátrix. Az érzékelő a mérés és elemzés során a gyöngymátrix vezetőképességét viszonyítja az olaj vezetőképességéhez. Az LCD kijelzőjén folyamatos információt ad az olaj oxidációjáról, adalékainak lebomlásáról, a koromszennyeződősről és a hőmérsékletről. 4. Az impedancia-spektroszkópián alapuló érzékelő működési elve többféle villamos jellemző mérését biztosítja. Vizsgálja az olaj fizikai és kémiai jellemzőit, valamint az olaj belsejében a vezetőképességet és a dielektromos állandót. Ezen jellemzőkből következtetni lehet az olaj öregedésére és igénybevételére. 5. Az amerikai hadsereg részére kifejlesztettek egy optikai elven működő olajállapot, érzékelőt. Lényege, hogy a látható fény tartományába eső fény elnyeléséből következtet az olaj koromtartalmára, az ibolyán túli tartományba esőnek az elnyeléséből pedig a kémiai bomlásának fokára. Irodalom Dely Péter: olajállapot, érzékelők. Autótechnika 2006/6 szám.
27
1.melléklet. API motorolaj-osztályozás API motorolaj-osztályozás, v. API Engine Service Categories (korábban API Service Classification), v. SAE teljesítményosztályozás: szikragyújtásos és dízelmotorokhoz a motorolajok minőségi szintjeire vonatkozó kategóriák meghatározása és értékelése, amelyet az API, az SAE és az ASTM közösen alakítottak ki. Az API motorolaj-osztályozás nyitott rendszer, amely lehetővé teszi a motorolajok fejlesztésében és minősítésében elért eredményeknek az osztályozási rendszerbe való bevitelét. Az alábbi táblázat az eddigi osztályokat, ill. kategóriákat mutatja be, másrészt az egyes kategóriákat vizsgálati módszerekkel és értékszámokkal a SAE J 183 szabvány definiálja. API motorolaj-osztályozási rendszer "S" jelű olajok, a benzinüzemű motorok kenőanyagai Benzinüzemű motorolaj kategóriák SA SB SC SD SE SF SG SH SJ
Alkalmazási terület Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. 1997 előtt gyártott motorokhoz. Minden korábbi előírás esetén alkalmazható. A 2001 előtt gyártott motorokhoz egységesen használható. 2001-ben életbe lépett, szigorított követelményrendszert kielégítő teljesítményszint kategória. Minden amerikai Otto-motoros járműben alkalmazható.
SL
"C" jelű olajok, a dízelmotorok kenőanyagai Dízelüzemű motorolaj kategóriák CA CB CC CD CD II CE CF CF-4 CG-4 CH-4 CI-4
Alkalmazási terület Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Hatályon kívül. Korábban CD. 1994-ben bevezetett, közepes teljesítményszint feltöltött motorokhoz. A korábbi API CE kategóriát felváltó közepes teljesítményszint. 1995-ben bevezetett korszerű kategória az összes korábbi gyártású motortípushoz. Nagyon magas követelményszintű kategória, a legtöbb jelenlegi amerikai "nehézdízel" motortípushoz alkalmazható. Kiemelt kopásvédelem és koromdiszpergáló képesség jellemzi. 2002-ben bevezetett kategória, a CH-4 további szigorított motorfékpadi követelményei és új emissziós előírások jellemzik.
28
ACEA ACEA, Association of European Automotive Manufacturers : A korábbi CCMC utódszervezete, amely az 1991-es újjáalakítás alkalmából számos új gyártóval bővült, és nyitottá vált további új belépők számára. 2002-től érvényes ACEA teljesítményszintek benzinüzemű személygépjármű motorokhoz: A2-96 Standard benzines kategória. Normál csereintervallum és terhelés melletti üzemeltetéshez, 1996-tól Issue 3 változatlan követelményekkel. Szigorított követelményrendszerű, stabil (osztályon belül maradó) viszkozitású kategória. Magas A3-02 teljesítményű motorokhoz, a gyártó által engedélyezett hosszú csereintervallummal. Szigorított követelményrendszerű, energiatakarékos, katalizátorkímélő kategória. Kifejezetten az alacsony súrlódású, kis viszkozitású (2.9 mPas < HTHS < 3.5 mPas) motorolajjal üzemelő motorokhoz A1-02 fejlesztve. Egyes motortípusoknál nem alkalmazható. Bevezetés előtt álló kategória a közvetlen befecskendezésű (Gasoline Dierect Injection), A4 -xx szegénykeverékes üzemállapotban is működő Otto-motorokhoz. Szigorított követelményrendszerű, energiatakarékos, stabil (osztályon belül maradó) viszkozitású kategória. Kifejezetten az alacsony súrlódású, kis viszkozitású (2.9 mPas < HTHS < 3.5 mPas) A5-02 motorolajjal üzemelő, nagy fajlagos teljesítményű motorokhoz fejlesztve. Alkalmas a gyártó által engedélyezett hosszú csereintervallum teljesítésére. Egyes motortípusoknál nem alkalmazható. 2002-től érvényes ACEA teljesítményszintek dízelüzemű személygépjármű-, és transzporter motorokhoz B2-98 Issue 2 B3-98 Issue 2
Standard dízel kategória. 1998 óta változatlan követelményekkel.
Szigorított követelményrendszerű, stabil (osztályon belül maradó) viszkozitású kategória. Magas teljesítményű motorokhoz és/vagy nehéz üzemeltetési feltételek mellett javasolt. Alkalmas a gyártó által engedélyezett hosszú csereintervallum teljesítésére. Szigorított követelményrendszerű, energiatakarékos, katalizátorkímélő kategória. Kifejezetten az alacsony súrlódású, kis viszkozitású (2.9 mPas < HTHS < 3.5 mPas) motorolajjal üzemelő motorokhoz B1-02 fejlesztve. Egyes motortípusoknál nem alkalmazható. Nagynyomású, közvetlen befecskendezésű (DI) motorokhoz kidolgozott, szigorú motorfékpadi követelményrendszereket kielégítő, stabil (osztályon belül maradó) viszkozitású, energiatakarékos B4-02 kategória. Alkalmas a gyártó által engedélyezett hosszú csereintervallum és nehéz üzemi feltételek teljesítésére. Nagynyomású, közvetlen befecskendezésű (DI) motorokhoz kidolgozott, szigorú motorfékpadi követelményrendszereket kielégítő, stabil (osztályon belül maradó) viszkozitású kategória. Kifejezetten B5-02 az alacsony súrlódású, kis viszkozitású (2.9 mPas < HTHS < 3.5 mPas) motorolajjal üzemelő motorokhoz fejlesztve. Alkalmas a gyártó által engedélyezett hosszú csereintervallum teljesítésére. Egyes motortípusoknál nem alkalmazható. Megjegyzés: Az ACEA A1,A5 illetve B1,B5 motorolajok - viszkozitási jellemzőik miatt - csak a gyártók által előírt motorokhoz alkalmazhatóak. Kérjük, kövesse a gépjármű kezelési útmutatójának előírásait, vagy kérje a márkaképviselet segítségét. 2002-től érvényes ACEA teljesítményszintek dízelüzemű haszongépjármű motorokhoz E2-96 Standard motorolaj kategória, 1996-tól változatlan követelményekkel. Issue 4 E3-96 E2-nél szigorúbb kategória, alapvetően EURO II-es motorokhoz normál csereintervallum esetén. Issue 4 Az E3-nál szigorúbb követelményrendszert kielégítő, hosszú szervizciklusra is alkalmas, stabil E4-99 (osztályon belül maradó) viszkozitású kategória. Az Euro II, III emissziós követelményeket teljesítő, Issue 2 nehéz üzemeltetési feltételekkel működő motorok kenőanyaga. Az E4-nél több fékpadi előírást (Mack T-9, Cummins M11) teljesítő, stabil viszkozitású, EGR típusú E5-02 motorokhoz tervezett, hosszú csereperiódus teljesítéséhez alkalmas, nagyon korszerű motorolaj kategória.
29
Az ACEA európai teljesítményrendszer általános jellemzői:
Széleskörűen reprezentatív, autógyártókat tömörítő szervezet által megállapított minősítő rendszer.
A teljesítménykategóriák az európai üzemeltetési viszonyokat jól modellező vizsgálati módszereken alapulnak.
Kizárólag a szervezet által akkreditált laboratóriumok végezhetnek motorfékpadi minősítéseket.
A motorolaj forgalmazókat jogi felelősség terheli a feltüntetett teljesítményszintek vonatkozásában.
Viszkozitás Viszkozitás
: belső súrlódás, az áramló testek (közegek) belsejében, az elmozdulással szemben fellépő nyíróerő. Newton törvénye alapján definiálható (newtoni folyadék). Az áramló folyadék sebesség-vektoraival párhuzamos felületek mentén ébredő csúsztató feszültség - amely a nyíróerő felület-egységre eső értéke arányos a sebesség-gradienssel, vagyis az imént definiált felületek normálvektorának hatásvonalában mérhető sebesség-változás hossz-egységre eső értékével. Az arányossági tényezőt a folyadék dinamikai viszkozitásának nevezzük. SI mértékegysége a Pa.s. Korábbi mértékegysége a P (poise) volt, 1 Pa.s = 10 P. A műszaki gyakorlatban kisebb egysége, a centipose (cP) használatos. Számszerűen 1 cP = 1 mPa.s. Számításokban sok esetben a dinamikai viszkozitás és a sűrűség hányadosa szerepel, amit kinematikai viszkozitásnak neveztek el. Ennek egysége a m2/s, ill. régebbi egysége a stokes (St); 1 St = 1 cm2/s. A régebben használt mértékegység a cSt (a stokes század része); 1 cSt =1 mm2/s. A viszkozitás legtöbb anyag esetében (kenőolajoknál mindig) jelentős mértékben függ a hőmérséklettől (VTtulajdonságok) és a nyomástól (VP tulajdonság).
30
Hidraulikaolajok Hidraulikaolajok, hidraulikus munkafolyadékok: a hidraulikus erőátvitel közegenként alkalmazott folyadékok gyűjtőneve, melyek lehetnek kőolajtermékek, szintetikus folyadékok, glikolelegyek ill. emulziók, sőt víz is. A hidraulikaolajokkal szemben támasztott főbb követelmények: optimális viszkozitás és az adott felhasználási körülmények (berendezés, hőmérséklet stb.) között, jó VT (viszkozitás-hőmérséklet) tulajdonságok, kopásgátló hatás, jó oxidációs stabilitás, rozsdagátló és habzásgátló hatás, jó elválóképesség levegőtől - a legtöbb esetben a víztől is, jó folyáspont, tömítőanyagokkal való jó összeférhetőség stb. Az emulziókat, továbbá a szintetikus folyadékokat (foszfátészterek, glikol-olajok) tűzálló hidraulikaolajokként (nehezen gyulladó hidraulikaolajok) alkalmazzák. Csoportosításuk az ISO 6743-4, ill. a DIN 51524 előírás szerint történhet (lásd a táblázatban). A hidraulikus munkafolyadékok osztályozása. ISO 6743-4 (DIN 51524) Könnyen gyulladó hidraulikaolajok ISO-jel (DIN-jel)
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások
Adalékolatlan kőolaj-finomítványból készült hidraulikaolajok Mint a HH-jelű, oxidáció- és korróziógátló HL...(HL) adalékkal HM (HLP) Mint a HL-jelű, kopásgátló adalékkal Mint a HM jelű, 100 feletti viszkozitási HV indexszel .......(HLPD) Mint a HM-jelű, DD-adalékkal HS Szintetikus alapú termékek HH (H)
Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)
Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
ISO VG 10, 22
20-70
32, 46
20-70
6/8, 100
20-70
15, 32, 46, 68
20-70
Nehezen gyulladó hidraulikus olajok ISO-jel (DINjel) HFA-E HFA-S HFB HFC HFD HFD-R HFD-U
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások Olaj a vízben emulzió (olajtartalom <= 20%) Szintetikus oldatok Víz az olajban emulzió (olajtartalom <= 60%) Vizes polimeroldatok (víztartalom 35-55%) Vízmentes szintetikus folyadékok Foszfátészterek Egyéb anyagok
Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)
Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
10, 15, 22, 32
5-55
10, 15, 22, 32
5-55
22, 32, 46, 68
5-60
15, 22, 32, 46 46, 68, 100 46, 68, 100
-30+65 -20+150 -20-150
Környezetkímélő termékek ISO-jel Tulajdonságokra és összetételre utaló (DIN-jel) meghatározások ....... (HETG) ....... (HEPG) ....... (HEES)
Szokásos viszkozitási osztályok (ISO 3448)
Szokásos alkalmazási hőmérséklet (0C)
Növényolaj alapú környezetkímélő termék
15, 22, 32, 46
-18-80
Poliglikol alapú környezetkímélő termék
22, 32, 46
-22-80
Szintetikus észter alapú környezetkímélő termék
22, 46
-22-80
Nem gyulladó hidraulikus folyadék ISO-jel (DINjel)
Tulajdonságokra és összetételre utaló meghatározások Víz
Szokásos viszkozitási Szokásos alkalmazási osztályok hőmérséklet (ISO 3448) (0C) 5-50
31
