Tribotechnika

  • Zvětšit velikost písma
  • Výchozí velikost písma
  • Zmenšit velikost písma

ZAJÍMAVOSTI PRO TRIBOTECHNIKY (a nejen pro ně)


Tipy pro tribotechniky

  • Zdroje znečištění motorového oleje pevnými částicemi jsou : nečistoty a prach ze vzduchu, částice opotřebení, částice karbonu z nedokonalého spálení paliva, rez, nečistoty z výroby nebo opravy. Částice prachu jsou obvykle tvrdší než kovové částice a mohou být příčinou velkého abrazivního opotřebení až poškození vnitřních povrchů motoru daleko spíše než ostatní výše zmiňované částice.

  • Jestliže je v oleji nalezeno velké množství otěrových kovů a zároveň velké množství křemíku, jedná se o opotřebení způsobené průnikem prachu do oleje. Často může být v oleji nalezen také hliník, ačkoliv ve stroji není žádný materiál obsahující hliník. Částice prachu jsou většinou hlinitokřemičitany, ve kterých je poměr křemík vs. hliník asi 3,4 : 1. Pokud je tedy v oleji nalezeno větší množství křemíku i hliníku a jejich poměr se zhruba rovná 3,4 : 1, nejde o opotřebení materiálu z hliníku, ale o nález prachu v oleji.

  • Při stále klesajícím obsahu síry v palivu by se mohlo zdát, že při analýze motorového oleje již není nutné stanovovat TBN (číslo celkové alkality), jehož velikost se dříve dávala do přímé souvislosti s obsahem síry v palivu. Ovšem zdrojem kyselých látek při spalování není jen síra. Kromě toho se zavedením recirkulace spalin (EGR) kvůli snížení obsahu oxidů dusíku ve výfukových plynech se zvyšují nároky na bazické přísady v oleji. Stanovení TBN použitého motorového oleje a porovnání naměřené hodnoty s hodnotou nového oleje tedy zůstává důležitým parametrem tribodiagnostiky.

  • Pro stanovení TBN je možné použít dvě metody - ČSN 65 6069, kde je titrační činidlo kyselina chloristá, a ČSN 65 6214, kde je titrační činidlo kyselina chlorovodíková. Jak se liší výsledky těchto dvou postupů. U použitých motorových olejů může ČSN 65 6069 dávat vyšší výsledky, protože kyselina chloristá reaguje i se slabými zásadami, které nejsou součástí alkalických přísad oleje. ČSN 65 6214 dává u použitých motorových olejů nižší výsledky, které více vypovídají o degradaci alkalických přísad oleje (většinou přísada typu detergent/disperzant). U nových olejů jsou výsledky prakticky shodné.
  • Produkty oxidace oleje přítomné v oleji urychlují jeho další degradaci. Je tedy žádoucí je odstraňovat během provozu oleje. Pro tento účel dnes existují moderní techniky péče o mazací olej, jako jsou aplikace pryskyřic s funkcí iontoměniče, elektrostatické čištění nebo aplikace aktivované aluminy. Navíc nerozpustné vysokomolekulární produkty oxidace oleje lze odstraňovat obtokovými filtry se speciálními materiály, jako může být stlačená a upravená celulosa a další.

  • Posouzení vzhledu a barvy průmyslového oleje je snadný prostředek k zaznamenání změn v oleji. Takto jde poznat smíchání s jiným olejem, znečištění vodou (obvykle se vytvoří zákal při obsahu vody 500 ppm a větším - podle typu oleje), oxidační změny - olej tmavne. Olej by měl být čistý a čirý bez viditelné přítomnosti vody a nečistot. Užitečné při posuzování barvy je porovnání s novým olejem téhož typu a pokud možno stejné šarže.

  • V naftových motorech vede neutralizace alkalických přísad v motorovém oleji - detergentů - ke vzniku sulfátů, které se stanovují FTIR analýzou. Saze v motorovém oleji se stanovují stejnou metodikou při vlnočtu 2000 cm-1, protože žádná z hlediska analýzy oleje důležitá látka při tomto vlnočtu neabsorbuje.

  • Plastická maziva by neměla být smíchána, pokud nemají stejný typ zpevňovadla. Při záměně plastických maziv je potřeba ložisko pečlivě vyčistit a odstranit zbytky původního maziva.

  • Často si neuvědomujeme vliv tepla na olej. Zde je pár výhod a nevýhod při používání "příliš teplého oleje" : 1) výhody - dobré odlučování vody, nižší sklon k pěnění, lepší odlučování vzduchu, rychlejší usazování mechanických nečistot, odpařování vody, odpařování paliva; 2) nevýhody - degradace přísad, oxidace oleje, tepelná degradace oleje, tvoření karbonu, hydrolýza, nižší viskozita a tím menší tloušťka mazacího filmu jsou nebezpečné z hlediska možného opotřebení, odpařování oleje, rychlejší průběh koroze, poškození těsnění, vyšší cena oleje vhodného pro vyšší teploty.

  • Kvalita mazacího oleje je dána kvalitou základového oleje a souborem přísad. Účinnost přísad je tím vyšší, čím je kvalitnější základový olej. Ačkoliv výkonnost oleje je obecně zvýšena účinkem přísad, z nekvalitního základového oleje nelze přídavkem přísad vyrobit vynikající mazací olej.

  • Nález 50 ppm sodíku v použitém motorovém oleji znamená průnik nemrznoucí směsi do oleje v objemu zhruba desetiny objemu olejové náplně.

  • Při nasazení centrálního mazacího systému může být kritickou veličinou konzistence používaného plastického maziva. Většina automatických mazacích systémů vyžaduje konzistenci 1 nebo 0 podle klasifikaci NLGI.

  • Při první instalaci filtru s velkou filtrační schopností je nutné očekávat časté výměny filtrační vložky. Je to obvyklý, ale dočasný jev, protože jemný filtr musí nejdříve odstranit velké množství nečistot, které hrubší filtr nezachytil.

  • Nikdy neprovádějte výměnu oleje bez výměny vložky olejového filtru.

  • Filtry na "dýchacích" otvorech nádrže hydraulického oleje by měly mít stejnou filtrační schopnost jako plnoprůtočný olejový filtr.

  • Možný vliv znečištění mazacího oleje na některé přísady :
    1. Antioxidanty - prodlužují indukční periodu oxidace základového oleje. Jejich degradaci nezvyšují jen teplota a katalyzátory oxidace, ale také přítomnost mechanických nečistot, vody a prachu.
    2. Protioděrové přísady - zlepšují vliv oleje na opotřebení v podmínkách mezného tření. Řada z nich je ovlivňována vodou. V přítomnosti malého množství vody (do 500 ppm) nastává jejich rozklad při nižší teplotě, v přítomnosti vody v množství 0,05 až 0,2 % může dojít k jejich hydrolýze.
    3. Inhibitory koroze - chrání kovy proti korozi vlivem přítomnosti vody a zvýšené teploty. Vytváří adsorbovanou vrstvičku na povrchu kovu. Větší množství vody pak funguje jako konkurent v adsorpci. Smíchání s oleje bez inhibitoru může porušit ustavenou rovnováhu a vést k desorpci molekul inhibitoru z kovového povrchu a tím snižovat ochranu proti korozi.
  • Oleje s vysokou viskozitou se typicky používají při nízkých otáčkách (rychlostech) a velkém zatížení, protože těžší-vysokoviskózní oleje lépe odolávají vytlačování z třecího kontaktu. Lehčí-nízkoviskózní oleje jsou naopak používány při vyšších otáčkách a nižších zatíženích, protože nekladou tak velký odpor pohybu.

  • Vysokotlaké (EP) přísady není dobré používat, pokud to není nutné. Produkty těchto přísad mohou podporovat oxidaci a negativně působit na barevné kovy.

  • Poslední výkonnostní klasifikací motorových olejů podle API (American Petroleum Institute) je API SJ. Oleje splňující tuto klasifikaci příznivě ovlivňují spotřebu paliva (lépe než oleje API SH) a přitom vyhovují všem požadavkům z hlediska tvorby úsad, odolnosti oxidaci, ochraně proti opotřebení a korozi. Tento typ olejů je doporučován pro benzinové motory vyrobené v roce 1997 a později, ale často bývá používán i pro starší motory, kde nahrazuje oleje úrovně API SH a nižší.

  • Srovnáním několika studií provedených v Evropě a ve Spojených státech bylo zjištěno, že opotřebení částí strojů je příčinou 70 až 80% jejích výpadků v provozu. Z toho je 20% přičítáno korozi a 50 až 60% fyzickému opotřebení. Opotřebení je důsledek nesprávného mazání. Příčinou nesprávného mazání jsou nejčastěji použití nesprávného maziva, degradace použitého maziva vlivem jeho oxidace, abrazivní a erozivní opotřebení vlivem částic nečistot přítomných v mazivu a přetížení s následkem porušení mazacího filmu.

  • Kladné olejářské, technické a výsledně ekonomické efekty tribotechniky se nejúčinněji projeví při jejím organizovaném provádění ať vlastními prostředky podniku, nebo dodavatelsky.

  • Voda přítomná v mazacím oleji negativně ovlivňuje jak stroj, tak olej. Možné vlivy na stroj : rezivění a koroze strojních částí, vodíkové křehnutí, oxidace ložiskových kovů, nadměrné opotřebení vlivem porušení mazacího filmu, tvrdé úsady solí z vody, vliv na zalepení olejových filtrů s důsledkem nedostatečného mazání. Možné vlivy na olej : urychlení oxidace oleje, negativní vliv na řadu přísad (např. úbytek antioxidantů, vypadávání některých typů přísad z oleje, rozklad přísad typu dialkyldithiosfát zinku při teplotách nad 80°C), konkuruje v adsorpci na kovové povrchy některým typům přísad (inhibitory koroze, EP přísady).

  • Syntetické převodové oleje jsou používány tam, kde ropné oleje dosáhly svých výkonnostních limitů a nesplňují všechny požadavky. Týká se to například velmi nízkých nebo velmi vysokých teplot, extrémně vysokého zatížení a nasazení ve zvláštních podmínkách.

  • Kontrola kvality hydraulických olejů přináší poznatky o stavu oleje i hydraulického systému. Nejčastěji se sledují : viskozita při 40°C, číslo kyselosti, obsah vody, úroveň znečištění (hmotnostně nebo stanovením tzv. ISO kódu), úroveň obsahu přísad a obsah otěrových kovů. Často bývá výhodné sledovat změny ve složení pomocí infračervené spektrometrie.

  • Nové ISO normy týkající se čistoty olejů, především hydraulických : ISO 16889 - Stanovení tzv. beta faktoru filtrů, ISO 17500 - Nový postup pro automatické čítače částic, ISO 11171 - Nový postup pro kalibraci automatických čítačů částic.

  • Polyetylénové a polypropylénové vzorkovnice není vhodné používat pro použité motorové oleje, u kterých chceme přesně zjistit naředění palivem. Palivo může totiž unikat stěnami takových vzorkovnic.

  • Při sledování kvality turbínových olejů v provozu je vhodné stanovit : viskozitu při 40°C, rezervu oxidační stability (obsah antioxidantu), celkové znečištění, obsah vody, odlučivost vody (deemulgační schopnost oleje), případně číslo kyselosti.

    Tribotechnické mýty
    • Mýtus : Čím je olej čistší, tím je lepší.
      Skutečnost : V některých případech má olej být znečištěný. Například ve spalovacích motorech vzniká velké množství karbonu a jiných látek, které jsou suspendovány v oleji a jsou jím unášeny. Mohou být odstraněny ve filtru oleje nebo při výměně oleje. Pokud by se tak nestalo, usazovaly by se tyto látky v motoru a mohly by způsobit i jeho poruchu. V tomto případě znečištěný olej zcela zřejmě znamená dobře pracující olej. Naopak např. hydraulický olej obsahující i relativně málo nečistot může způsobit poruchu servoventilů. Takže při některých aplikacích by olej měl vypadat znečištěně a při jiných musí být velmi čistý. Vždy je pak užitečné pravidelné sledování stavu oleje.

    • Mýtus : Pokud je malé množství oleje nebo plastického maziva dobré, větší množství je vždy lepší.
      Skutečnost : Použití příliš velkého množství plastického maziva může vést k poškození těsnění a průniku znečištění do stroje. V elektromotorech může plastické mazivo proniknout až na vinutí motoru a způsobit jeho požár. Nadměrné množství plastického maziva v ložisku může vést ke vzniku tepla vzhledem k většímu odporu, přehřátí ložiska může být příčinou poruchy. Podobně nadměrné množství oleje může způsobit vývin tepla a vysoká teplota pak zkracuje životnost oleje. Po zastavení stroje může při nadměrném množství oleje dojít k úniku z přeplněné nádrže.

    • Mýtus : Bod tuhnutí je nejnižší teplota, při které je čerpadlo schopné čerpat olej a zásobovat mazací systém stroje.
      Skutečnost : Bod tuhnutí pouze označuje teplotu, při které je olej již tak viskózní, že se přestává pohybovat. Tento parametr se stanovuje v laboratoři za přesně definovaných podmínek. V praxi je nejnižší teplota použitelnosti oleje odlišná od jeho bodu tuhnutí a může být o 10 až 15 °C vyšší .

    • Mýtus : Ropný olej s vysokou hustotou má špatnou odolnost proti oxidaci.
      Skutečnost : Dříve to v některých případech platilo. V současnosti používané způsoby zpracování ropy a přípravy základových olejů, a dále použití přísad zlepšujících vlastnosti oleje mají za následek to, že dnes hustota oleje nevypovídá nic o jeho životnosti.

    • Mýtus : Oleje se stejným číselným označením SAE nebo ISO jsou vzájemně zaměnitelné.
      Skutečnost : Klasifikace SAE a ISO VG se týká viskozity olejů, ale neříká nic o jejich výkonnosti. Například ložiskový a hydraulický olej se stejným číselným označením ISO budou mít stejnou viskozitu při 40 °C, ale nemohou se při použití vzájemně zaměňovat.


    Hymna olejáře
    1. Já mám trakař novej, vozím na něm olej, jezdím od vsi ke vsi, holky kupujte si olej brabancovej.

    2. Holky vybíhaly, olej kupovaly, aby namazaly panty u komory, aby nevrzaly.
    Tyto první dvě sloky jsou "zaručeně pravé". Další sloky již bez záruky a k případným připomínkám vážené tribotechnické obce.
    1. Jezdím bez přestání, nikde nemám stání, paničkám i pannám dobré rady dávám, co je na mazání.

    2. Dejme tomu víry, máme dobré šmíry, každý z nich se leje, ať se co chce děje, jen do správné díry.

    3. Ten černý se hodí, kde se kola brodí, ten se ale nemá dávat na vřetena, protože jim škodí.

    4. Starostí je dosti, až je někdy k zlosti, když se příliš zvedá a snížit se nedá číslo kyselosti.

    5. Jindy olej pění, neodstraní tření, jednou je ho mnoho, bolí hlava z toho, pak zas žádný není.

    6. Tření, to je věda, ta nám spáti nedá, součinitel tření, jaký je či není, běda, třikrát běda.

    Download (*.MP3; 1,95 MB)


    Zajímavé internetové stránky: www.oleje.cz; www.stle.org