Uzura axului cu came, a culbutorilor sau tacheților:
- uzura apare prin polisajul concav al tachetilor cu rotunjirea varfului camelor
- subtierea tachetilor poate sa duca la oprirea comenzii asupra supapelor
Coroziunea cuzinetilor:
- o vascozitate prea slaba a lubrifiantului, incalzirea excesiva datorata unei suprasarcini sau dilutiei cu carburant provoaca un defect de lubrifiere prin ruperea filmului de ulei.
- corodarea cuzinetilor poate fi provocata si de prezenta in lubrifiant a acizilor organici formati la temperatura inalta
Uzura la demaraj:
- un lubrifiant mai vascos la rece forteaza demarajul sau antreneaza functionarea fara lubrifiere a motorului ducand la distrugerea rapida a cuzinetilor, rulmentilor, a vilbrochenului si axului cu came
- uzura la demaraj apare si daca pomparea si vascozitatea nu sunt compatibile cu pompa de ulei pentru a asigura o aspiratie buna si o refulare corespunzatoare de-a lungul circuitului de distributie a uleiului – dimensiunile conductelor si ale filtrului
Uzura cilindrului, a segmentilor, a camasii:
- temperatura ridicata la miscarea segmentului in canal provoaca uzura canalului ceea ce poate antrena ruperea segmentului
- la contactul piston – camasa: ruptura filmului de ulei antreneaza incalziri anormale (lipsa racirii, fenomene de preaprindere – aprindere) si anuleaza jocurile functionale.
Perforarea pistonului:
- poate apare ca urmare a calaminei care se depune pe capul pistonului si pe cel al coroanei; este un compus al carbonului, rezultat la arderea carburantului
- depunerile sunt incandescente si actioneaza ca o sursa de pre-aprindere distructiva insotita de perforarea pistonului.
Consum mare de ulei:
- se datoreaza punctului de aprindere coborat, volatilitate ridicata si trecerea gazelor pe langa segmenti, ceea ce induce un consum mai mare de ulei
- vascozitatea prea mica a uleiului duce la o crestere a debitului de curgere prin jocurile anormale ale garniturilor
Generalitati privind functiile lubrifiantilor
- pornirea la rece uzeaza cel mai repede uleiul, deci trebuie sa alegeti un ulei cat mai performant.
- uleiul se oxideaza in timp chiar daca motorul nu a functionat perioada indelungata
- oxidarea unui ulei si contaminarea prin condensare si prin impuritati ca urmare a fenomenului de combustie sunt cauze care produc acizi in uleiul de motor. Daca acizii intra in contact cu motorul, apare coroziunea iar rezultatul este distrugerea prematura a componentelor motorului. Uleiurile de motor au calitatea de combatere a acestor acizi
- uleiul de motor este responsabil chiar si de racirea motorului. Radiatorul raceste doar zonele superioare ale motorului insa restul, cum ar fi axul cu came, distributia, arborele cotit, pistoanele, rulmentii de presiune, etc., sunt racite in principal de uleiul de motor
- incercati pe cat posibil sa va pastrati motorul curat pentru mai multa eficienta. Impuritatile ramase in motor impiedica functionarea si reduc eficienta carburantului, in timp miscorandu-se performantele motorului. Mai mult, aceste impuritati conduc inevitabil la uzura motorului.
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.
- Autoturisme:
Importanţa vîscozităţii
- În prezent, se folosesc din ce în ce mai mult uleiuri sintetice cu vîscozităţi scăzute, în special cele tip SAE 0W-40. S-au obţinut rezultate şi cu uleiuri SAE 0W-30 cu modificarea vîscozităţii 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 vîscozităţi 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.
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 (vîscozitate, nivel de aditivare)
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)
- calitatea combustibilului (conţinutul de sulf sau tetraetil de plumb)
- consumul de combustibil
- condiţiile de exploatare (parcursuri scurte cu porniri şi opriri frecvente etc.)
- formularea uleiului (menţinerea vîscozităţii)
Teste de laborator (de bază, pentru urmărirea comportării în exploatare a uleiurilor)
Caracteristici | Metoda de testare |
– vîscozitatea, mm2/s (cSt) (+/- 20% faţă de valoarea iniţială la 100oC) (+/- 35% faţă de valoarea iniţială la 40oC) |
ASTM D 445 |
– cifra de bazicitate – CB (TBN) (minimum 50% faţă de valoarea iniţială) |
ASTM D 2896 |
– punct de inflamabilitate (minimum 180oC testare în vas închis) |
ASTM D 93 |
– apă şi sediment (max. 0,5% în volum) |
ASTM D 1796 |
– contaminări totale (insolubile + apă/sediment) (max. 3,5%) |
– |
– spectru IR (se poate caracteriza produsul final în raport cu cel iniţial prin interpretări specifice) |
– |
– prezenţa unor elemente chimice (datorită uzurii şi degradării aditivilor): fier; aluminiu; cupru; crom; staniu; plumb; siliciu; |
– |
Interpretarea rezultatelor (analizelor de laborator)
– Vîscozitatea
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 vîscozităţi mărite
Interpretarea rezultatelor
Elementele metalice rezultate prin uzură.
- Aluminiu – uzura pistoanelor şi lagărelor, eventuala corodare a blocului de cilindri
- Fier – uzura sau ruginirea părţilor metalice
- Staniu – uzura cuzineţilor (cu cupru sau staniu)
- Cupru – uzura cuzineţilor, conductelor de legătură etc.
- Plumb – uzura cuzineţilor sau prezenţa benzinei etilate
- Crom – uzura segmenţilor, cilindrilor sau supapelor (de evacuare)
- 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
Lubrifianti transmisii auto/Clasificare/Specificatii ale constructorilor
Cerinţe pentru uleiuri de transmisii auto
- Reducerea frecării şi uzuriiPelicula lubrifiantă de ulei trebuie să se menţină între suprafeţele metalice în frecare în prezenţa unor presiuni extrem de mariÎn 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 vîscozităţii
- Disiparea căldurii generate prin frecare
- Stabilitate la oxidare
- 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
- Prevenirea coroziunilor şi ruginirii
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.
Formularea uleiurilor pentru transmisii auto necesită:
- Uleiuri de bază (minerale şi/sau sintetice) cu calităţi ridicate:
- indice de vîscozitate (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 vîscozitate