Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Περί Λιπαντικών

Το ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΚΑΤΟΧΟΥ του RX8 που συνοδεύει την αγορά του στην σελίδα 8-16 αναφέρει τις προδιαγραφές των λαδιών για χρήση στο RX8

SAE 5W-30 ή SAE 10W-30
API SG, SH, SJ, SL
ACEA A1 ή A3

Με βάση τα παραπάνω Προτείνει (δεν υποχρεώνει) για χρήση τα Dexelia (Ως γνήσιο λάδι της Mazda) που καλύπτει αυτές τις προδιαγραφές.



Τριβή

Υπάρχουν δύο είδη Τριβής :

• Εσωτερική τριβή
• Εξωτερική τριβή

Εσωτερική τριβή ονομάζεται το φυσικό φαινόμενο που εμφανίζεται εσωτερικά στα στερεά, υγρά και αέρια.
Εξωτερική τριβή ονομάζεται το φυσικό φαινόμενο που εμφανίζεται/αναπτύσσεται μεταξύ δυο στέρεων επιφανειών.

Η Εξωτερική τριβή είναι χρήσιμη αλλά ταυτόχρονα και ανεπιθύμητη.
Χρήσιμη είναι π.χ όταν αποτελεί αρχή λειτουργίας «συσκευών» όπως η μετάδοση της κίνησης στον συμπλέκτη και ανεπιθύμητη στην λειτουργία άλλων όπως έδρανα, οδοντωτοί τροχοί κλπ εξαρτήματα μηχανών.

Η Εξωτερική Τριβή ευθύνεται για την απώλεια ισχύος πέραν της θερμότητας και η φθορά για την μερική ή ολική καταστροφή του υλικού στις τριβόμενες επιφάνειες και μείωση της διάρκειας ζωής των εξαρτημάτων/μηχανημάτων.

Η Εξωτερική Τριβή και οι ανεπιθύμητες παρενέργειες αυτής, θερμότητα-φθορά-απώλεια ισχύος, ευθύνονται για την μερική ή ολική καταστροφή του υλικού στις τριβόμενες επιφάνειες και μείωση της διάρκειας ζωής των εξαρτημάτων/μηχανημάτων.

Λίπανση, Λιπαντικό

Η παρεμβολή υλικού μεταξύ των τριβόμενων επιφανειών με σκοπό την μείωση του συντελεστής τριβής και κατ’ επέκταση της φθοράς ονομάζεται Λίπανση και το υλικό που παρεμβάλλεται Λιπαντικό.

Η Λίπανση και το Λιπαντικό αυξάνουν τον μηχανικό βαθμό απόδοσης και μέσο μείωσης των φθορών.

Τα Λιπαντικά ανάλογα την εφαρμογή που προορίζονται αναλαμβάνουν να επιτύχουν και άλλες λειτουργίες μέσω των ιδιοτήτων τους όπως :

• Απαγωγή θερμότητας
• Προστασία στις χαμηλές ή/και στις υψηλές θερμοκρασίες
• Στεγανοποίηση
• Αντικραδασμική Προστασία
• Μετάδοση Ενέργειας
• Αντιοξειδωτική Προστασία
• Ηλεκτρική Μόνωση
• Αφαιρέσει των Κατάλοιπων Καύσης

Είδη Λίπανσης

Ανάλογα με το είδος και το πάχος του στρώματος του λιπαντικού, διακρίνομε τα παρακάτω είδη λίπανσης:

• Ρευστή λίπανση

Είναι το πιο επιθυμητό είδος λίπανσης επειδή ο συντελεστής τριβής είναι μικρός και δεν υπάρχει μεγάλη φθορά.
Το πάχος της λιπαντικής μεμβράνης είναι τέτοιο ώστε να εξασφαλίζει το τέλειο διαχωρισμό μεταξύ των τριβόμενων επιφανειών.
Ανάλογα με το τρόπο που σχηματίζεται η λιπαντική μεμβράνη, διακρίνομε δύο είδη ρευστής λίπανσης:
o Υδροδυναμική λίπανση
o Υδροστατική λίπανση

• Οριακή λίπανση
• Λίπανση υψηλής πίεσης
• Στερεή λίπανση

Οι ιδιότητες των λαδιών κρίνονται με διάφορες εργαστηριακές δοκιμές που αναφέρονται στις εκδόσεις της ASTM και του IP.
To IP, Institute of Petroleum, συνενώθηκε με το Institute of Energy αλλά οι εργαστηριακές δοκιμές/μέθοδοι συνεχίζονται να αποκαλούνται IP.
IP είναι πρότυπες μέθοδοι ελέγχου των λαδιών, αποδεκτές διεθνώς και συχνά τροποποιούμενες.

Κατηγορίες Λάδιών-Λιπαντικών

Ανάλογα με τη χρήση τους τα λάδια διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες:

• Λάδια κινητήρων (μηχανέλαια)
• Λάδια κιβωτίων ταχυτήτων και διαφορικών (βαλβολίνες)
• Λάδια βιομηχανίας

Στη τρίτη κατηγορία περιλαμβάνονται όλα τα λάδια που χρησιμοποιούνται στις ακόλουθες
εφαρμογές:

• Υφαντουργία
• Κοπή μετάλλων
• Αλυσίδες και συρματόσχοινα
• Κυκλοφοριακά συστήματα
• Αεροσυμπιεστές
• Μετασχηματιστές
• Ψυκτικά μηχανήματα
• Μειωτήρες
• Βιομηχανία τροφίμων και ποτών
• Εργαλειομηχανές
• Υδραυλικά συστήματα
• Γλύστρες
• Μεταφορά θερμότητας

Κατάταξη των λαδιών

Η κατάταξη των λαδιών γίνεται βάση :

• Ιξώδους
• Ποιότητας

Λάδι ως τελικό προϊών

Το λάδι ως τελικό προϊών δηλαδή αυτό που αγοράζουμε από το εκάστοτε κατάστημα είναι ένα μίγμα που αποτελείται από δύο κύριες κατηγορίες προϊόντων/συστατικών τα :

• Βασικά λιπαντικά, Base Stock oils
• Πρόσθετα, Addictives

Τα τελικά στάδια της παραγωγής των λιπαντικών λαδιών είναι η ανάμιξη των κατεργασμένων βασικών λαδιών μεταξύ τους για να παραχθεί ένα λάδι με το επιθυμητό ιξώδες και με τις επιθυμητές βασικές ιδιότητες και η ανάμιξη με τα πρόσθετα.

Η προέλευση του «Βασικού» λαδιού στο τελικό προϊών του δίνει τις παρακάτω δύο ονομασίες :

• Ορυκτέλαιο
• Συνθετικό

Μετά την των έλευση Συνθετικών η ανάμιξη της βάσης τους με βασικό λάδι Ορυκτέλαιων δημιούργησε μια Τρίτη ενδιάμεση κατάσταση, τα

• Ημισυνθετικά ή Συνθετικής Βάσης

Ομάδες Βασικών Λαδιών-Λιπαντικών

Τα Βασικά Λάδια προέρχονται από διύλιση και επεξεργασία αργού πετρελαίου ή μη και χωρίζονται σε 6 Ομάδες :

• Groups I, Ορυκτέλαια
• Groups II, Ορυκτέλαια
• Group III, Ημισυνθετικά ή Συνθετικής Βάσης ή Συνθετικά λάδια

Ονομασία κατα το δοκούν εκτός από Γερμανία και Ιαπωνία που απαγορεύεται να λέγονται Συνθετικά

• Group IV, Συνθετικά λάδια, PAOs, Poly Alpha Olefins
• Group V, Χωρίς συγκεκριμένη περιγραφή
• Group VI, Συνθετικά λάδια, PIOs, Poly Internal Olefins

Επίσης ενδέχεται το βασικό λάδι να προέρχεται από ανακύκλωση, δηλαδή από είδη χρησιμοποιημένο λάδι, και να μην είναι Πρωτογενές π.χ προερχόμενο από απόσταξη πετρελαίου

Τεστ Λιπαντικών, Δοκιμές Κατάταξης

Τα Λιπαντικά υποβάλλονται σε διάφορες δοκιμές προκειμένου να προσδιοριστούν τα επιμέρους χαρακτηριστικά και να πάρουν την αντίστοιχη πιστοποίηση και κατάταξη.

Οι Δοκιμές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες

• Φυσικοχημικές
• Μηχανικές

Οι Μηχανικές δοκιμές των λιπαντικών γίνονται σε πρότυπους ειδικά κατασκευασμένους κινητήρες κάτω από αυστηρά καθορισμένη μεθοδολογία.

Μετά το τέλος των δοκιμών οι κινητήρες λύνονται και πραγματοποιούνται μια πληθώρα μετρήσεων και ελέγχων για να διαπιστωθεί το μέγεθος της φθοράς, οξείδωση των επιφανειών, κατάλοιπα καύσης κλπ.

Η εκάστοτε δοκιμή γίνεται κάτω από αυστηρά καθορισμένη μεθοδολογία η οποία περιγράφεται από συγκεκριμένες προδιαγραφές και συνθήκες από την ASTM ή το CEC.

Laboratory Tests

• Viscosity grades, SAE J300, Latest active issue
• Shear stability, CEC-L-14-A-93 or ASTM D6278
• Viscosity at high temp & high shear rate, CEC-L-36-A-90 (2nd edition,Ravenfield)
• Evaporative loss, CEC-L-40-A-93 (Noack)
• Sulphated ash, ASTM D874
• Sulphur, ASTM D5185
• Phosphorus, ASTM D5185
• Chlorine, ASTM D6443
• Oil/elastomer compatibility, CEC-L-39-T-96
• Foaming tendency, ASTM D892 without option A
• High Temperature foaming tendency, ASTM D6082
• TBN, ASTM D2896

Engine Tests

• High temperature deposits Ring sticking Oil thickening, CEC-L-88-T-02 (TU5JP-L4) 72 Hour test
• Low temperature sludge, ASTM D6593-00 (Sequence VG) Under protocol & requirements for API
• Valve train scuffing wear, CEC-L-38-A-94 (TU3M)
• Black sludge, CEC-L-53-T-95 (M111)
• Fuel economy, CEC-L-54-T-96 (M111)
• Ring sticking & Piston cleanliness CEC-L-46-T-93 (VW 1.6 TC D)
• Medium temperature dispersivity, CEC-L-093 (DV4TD)
• Wear, Viscosity stability & Oil consumption, CEC-L-51-A-98 (OM602A)
• DI diesel Piston cleanliness & Ring sticking, CEC-L-78-T-99 (VW DI)

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων και των ελέγχων είναι αυτά που θα καθορίσουν την κατάταξη του λιπαντικού.

Το κόστος και ο απαιτούμενος χρόνος της Πιστοποίησης Ποικίλει ανάλογα με το είδος του Λαδιού, Βασικό Λάδι, Πρόσθετο, Πακέτο Πρόσθετων, Τελικό Προϊών κλπ και αρχίζει από 30.000 ευρώ έως και 1.000.000 και ο χρόνος από ένα μήνα έως και δέκα οκτώ μήνες και έχει περιορισμένη χρονική διάρκεια.

Τα Πιστοποιημένα Προϊόντα φέρουν τα Ειδικά σήματα της αντίστοιχης Πιστοποίησης.

Στο παρακάτω link μπορούμε να βρούμε/δούμε ποια Προϊόντα/Εταιρείες κλπ έχουν πάρει πιστοποίηση API από την Αρμόδια Αρχή ΕΟLCS, Engine Oil Licencing and Certification System.

http://eolcs.api.org/

Click here to display a list of Companies that are Engine Oil Licensees.
Click here to display a list of Brand Names belonging to Engine Oil Licensees.
Click here to display a list of SAE Viscosity Grades for Gasoline Engines.
Click here to display a list of API Service Categories.
Click here to display a list of Countries with Engine Oil Licensees.
Click here to display a list of States and Provinces in North America with Engine Oil Licensees.

To Dexelia δεν το βρήκα σε καμιά λίστα

Η Mazda έχει πάρει Πιστοποίηση API μόνο για τα παρακάτω :



Στα Εγχειρίδια Κατόχων (Usa Market) δεν προτείνεται το Dexelia ενώ στο Ελληνικό προτείνεται και επίσης χωρίς καμιά αναφορά για πιστοποίηση με τα αντίστοιχα API/ACEA σήματα όπως Αμερική.

Το παραπάνω δηλαδή την μη Πιστοποίηση κατα API/ACEA το διαπιστώνουμε και από την απουσία των σημάτων και στην συσκευασία του Dexelia.


----------------------------
• Τι σημαίνει το «SAE 5W-30» ή το «SAE 10W-30» ?
• Τι σημαίνει το «API SG, SH, SJ, SL» ή το «ACEA A1 ή A3» ?

• Wankel και Συνθετικά λάδια
• Τυποποίηση Λιπαντικών κατά API
• Τυποποίηση Λιπαντικών κατά ACEA


Άμεσα & Έμμεσα Εμπλεκόμενοι Εθνικοί φορείς, Οργανισμοί, Οργανώσεις κ.λ.π., στο κύκλωμα των λιπαντικών

• API, American Petroleum Institute
• ACEA, Association des Constructeurs Europeens d΄ Automobiles
• ILSAC, International Lubricant Standardization and Approval Committee
• JASO, Japanese Automotive Standards Organization
• OEM Standards, Original Equipment Manufacturer
• ISO, International Organization for Standardization
• DIN, Deutsches Institut für Normung
• ASTM, American Society of Mechanical Engineers
• SAE, Society of Automotive Engineers
• AGMA, American Gear Manufacturer Association
• NLGI, National Lubricating Greases Institute
• CEN/CENELEC, Ευρωπαϊκός Οργανισμός Τυποποίησης
• EELQMS, European Engine Lubricant Quality Management System
• ΕΟLCS, Engine Oil Licencing and Certification System
• ATIEL, Association Technique de l'Industrie Européenne des Lubrifiants
• ATC, Βιομηχανίες Χημικών Πρόσθετων
• CMA, Chemical Manufacturers Association
• CEC, Coordinating European Council


Πίνακες, Διαγράμματα κ.λ.π.

• Ταξινόμηση Λιπαντικών για κινητήρες κατά SAE J 300
• Ταξινόμηση Λιπαντικών για κινητήρες κατά ISO
• Γραφική παράσταση «Ιξώδες vs Θερμοκρασία» κατά ISO
• Συγκριτικός Πίνακας Ταξινόμησης Λιπαντικών, ISO vs SAE vs AGMA
• Τεστ Λιπαντικών κατά ACEA
• Τεστ Λιπαντικών κατά API SM


Topic για ανταλλαγή απόψεων

Λάδια και ότι πρέπει να γνωρίζετε γύρω από αυτά

[IOANNIS Ιωάννης]

Ρευστή λίπανση, Υδροδυναμική

Η λιπαντική μεμβράνη σχηματίζεται από τη κίνηση της μιας από τις δύο λιπαινόμενες επιφάνειες, κατά τη διάρκεια της οποίας παραμένουν διαχωρισμένες. Θεωρούμε δύο παράλληλες επιφάνειες η μία από τις οποίες είναι ακίνητη.

Παρατηρούμε ότι η ποσότητα του λιπαντικού που εισέρχεται μεταξύ των επιφανειών είναι ίση με αυτή που εξέρχεται.

Έτσι η πίεση του λιπαντικού είναι ίση σε όλα τα σημεία της ροής του κι επειδή είναι συνήθως μικρή, το σύστημα αυτό δεν μπορεί να δεχθεί μεγάλα φορτία.

Στη περίπτωση που οι δύο επιφάνειες δεν είναι παράλληλες και η μία από αυτές είναι ακίνητη , παρατηρούμε ότι η ροή του λιπαντικού εμποδίζεται στην έξοδο, επειδή στο σημείο εκείνο η διατομή είναι μικρότερη.

Με τη κίνηση της επάνω επιφάνειας όλο και περισσότερο λιπαντικό υποχρεώνεται να περάσει από τη διατομή της εισόδου, με αποτέλεσμα να αυξάνεται συνέχεια η πίεση του λιπαντικού στην έξοδο.

Έτσι η λιπαντική σφήνα που δημιουργείται μπορεί να δεχθεί μεγάλα φορτία διαχωρίζοντας τις επιφάνειες. Η υδροδυναμική λίπανση παρατηρείται στα εγκάρσια έδρανα ολίσθησης και στα υδροδυναμικά αξονικά έδρανα ολίσθησης.

Στα αξονικά έδρανα η επιφάνεια του τριβέα είναι κατάλληλα διαμορφωμένη, έτσι ώστε σε συνδυασμό με τη μετωπική επιφάνεια του στροφέα, να σχηματίζονται διάκενα που επιτρέπουν τη δημιουργία σφήνας λιπαντικού.

Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Ρευστή λίπανση, Υδροστατική

Στην περίπτωση αυτή η λιπαντική μεμβράνη δημιουργείται από μία αντλία υψηλής πίεσης, με αποτέλεσμα να μην χρειάζεται η σχετική κίνηση των λιπαινόμενων επιφανειών για τη διατήρηση της μεμβράνης.

Αυτός ο τρόπος λίπανσης εξασφαλίζει σημαντική αντιτριβική προστασία στην εκκίνηση με μεγάλα φορτία και χαμηλές ταχύτητες περιστροφής, ενώ συγχρόνως προσφέρει καλύτερο κεντράρισμα του στροφέα μέσα στο έδρανο (εγκάρσια έδρανα ολίσθησης)

Η υδροστατική λίπανση παρατηρείται στα υδροστατικά αξονικά έδρανα ολίσθησης και ορισμένες φορές στην εκκίνηση των εγκάρσιων εδράνων ολίσθησης που δέχονται μεγάλα φορτία (π.χ. ατμοστρόβιλοι).


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Οριακή λίπανση

Παρά το γεγονός ότι η ρευστή λίπανση είναι πάντοτε επιθυμητή στη λειτουργία των μηχανών, στη πραγματικότητα οι περισσότερες λειτουργούν για ένα διάστημα της ζωής τους στη περιοχή της οριακής λίπανσης.

Το φαινόμενο αυτό παρατηρείται κυρίως στις χαμηλές ταχύτητες περιστροφής, δηλαδή στο ξεκίνημα ή στο σταμάτημα της μηχανής.
Τότε η λιπαντική μεμβράνη γίνεται λεπτή έχοντας πάχος μόνο μερικά μόρια και δεν επιτρέπει το μόνιμο διαχωρισμό μεταξύ των τριβομένων επιφανειών.

Επειδή ο συνδυασμός υψηλής πίεσης και χαμηλής ταχύτητας προκαλεί μεγάλες τοπικές θερμοκρασίες στις τριβόμενες επιφάνειες και καταστροφή της λιπαντικής μεμβράνης, η υφή του λιπαντικού έχει τεράστια σημασία στη περίπτωση της οριακής λίπανσης.

Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ειδικά πρόσθετα τα οποία σχηματίζουν στρώματα μεγάλης ανθεκτικότητας επάνω στην επιφάνεια των μετάλλων, ικανά να αντισταθούν στις υψηλές θερμοκρασίες και στα μεγάλα μηχανικά φορτία.

Τα πρόσθετα που ονομάζονται συνήθως πρόσθετα υψηλών πιέσεων, είναι οργανικές ενώσεις με ενεργά συστατικά (θείο, χλώριο ή φώσφορο), οι οποίες αντιδρώντας με τις μεταλλικές επιφάνειες σχηματίζουν ανόργανα στρώματα (σουλφίδια, χλωρίδια ή φωσφίδια).

Η οριακή λίπανση παρατηρείται στα εγκάρσια έδρανα ολίσθησης (ξεκίνημα - σταμάτημα), στις γλύστρες, στους οδηγούς και στα έδρανα των εργαλειομηχανών

Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Λίπανση υψηλής πίεσης

Αποτελεί μία ενδιάμεση περίπτωση ανάμεσα στα δύο προηγούμενα είδη λίπανσης (ρευστή - οριακή) και συχνά ονομάζεται ελαστοϋδροδυναμική λίπανση.

Αυτό το είδος λίπανσης παρατηρείται στους οδοντωτούς τροχούς, στα έδρανα κύλισης και στα έκκεντρα.

Ας εξετάσουμε το σχηματισμό της λιπαντικής μεμβράνης στους οδοντωτούς τροχούς.

Βασική προϋπόθεση για το σχηματισμό της είναι η ύπαρξη υψηλής πίεσης μεταξύ των συνεργαζόμενων δοντιών, έτσι ώστε να δημιουργηθεί μία ζώνη επαφής.

Η σφήνα του λιπαντικού που σχηματίζεται μεταξύ των δοντιών τροφοδοτεί τη ζώνη επαφής με λιπαντικό, του οποίου το ιξώδες αυξάνει λόγω της υψηλής πίεσης που επικρατεί.

Αύξηση όμως του ιξώδους σημαίνει αύξηση της πίεσης του λιπαντικού, η οποία γίνεται τόση όση χρειάζεται για την αποκόλληση των συνεργαζομένων επιφανειών.

Δημιουργείται λοιπόν μία λιπαντική μεμβράνη που ονομάζεται ελαστοϋδροδυναμική.


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Στερεή λίπανση

Ανάμεσα στις τριβόμενες επιφάνειες τοποθετούνται στερεά λιπαντικά που περιέχουν μεταλλικά πρόσθετα.

Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται συνήθως το διθειούχο μολυβδένιο (MoS2) και ο γραφίτης.


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Βασικά λιπαντικά, Base Stock oils

Το βασικό λιπαντικό των κινητήρων εκπληρώνει την κύρια λειτουργία, δηλαδή τη λίπανση των κινούμενων μερών, προστασία από την φθορά/τριβή.

Το βασικά λιπαντικά που προέρχονται από τη διύλιση του αργού πετρελαίου
υπόκεινται σε μια σειρά διεργασιών για να εξευγενιστεί πριν παραχθεί το τελικό προϊών.

Το αργό πετρέλαιο χωρίζεται αρχικά με απόσταξη υπό κενό σε μια σειρά από κλάσματα ή σειρές ιξώδους.

Μη επιθυμητά συστατικά όπως κερί, θείο και άζωτο απομακρύνονται.
Ακόρεστοι υδρογονάνθρακες αφαιρούνται ή μετατρέπονται σε πιο σταθερά μόρια.

Τα κλάσματα που προορίζονται για την παραγωγή βασικών λιπαντικών επεξεργάζονται περαιτέρω χρησιμοποιώντας διάφορους συνδυασμούς διεργασιών.

Διεργασίες Διύλισης, Κατεργασίες, Επεξεργασίες κλπ

• Εκχύλιση με Διαλύτες
• Επεξεργασία με Υδρογόνο
• Υδρογόνωση
• Υδρογονοπυρόλυση
• Υδρογονοισομερισμός
• Αποπαραφίνωση
• Απασφάλτωση
• Καταλιτική πυρόλυση


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Πρόσθετα Λαδιών, Addictives

Τα Βασικά Λιπαντικά δεν επαρκούν για την σωστή λίπανση και προστασία του κινητήρα.
Γι αυτό το λόγο χρησιμοποιούνται διάφορα Πρόσθετα που βελτιώνουν τις υπάρχουσες και προσδίνουν νέες ιδιότητες στο λιπαντικό σαν σύνολο.

Τα Πρόσθετα παρέχουν επιπλέον προστασία στον κινητήρα εμποδίζοντας ουσιαστικά το λιπαντικό να καταστραφεί από τις ακραίες συνθήκες που επικρατούν στον κινητήρα

Κατηγορίες Πρόσθετων

• Πρόσθετα του Δείκτη Ιξώδους

Η προσθήκη πολυμερών πρόσθετων-βελτιωτικών του Δείκτη Ιξώδους βοηθάει στην μείωση της μεταβολής του ιξώδους με τις αλλαγές της θερμοκρασίας. Βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά ροής των λιπαντικών (μεγαλώνοντας το Δείκτη Ιξώδους) και επιτρέπουν σωστή λίπανση σε όλες τις θερμοκρασίες λειτουργίας του μηχανήματος.
Ο τρόπος λειτουργίας τους στηρίζεται στο ότι στις χαμηλές θερμοκρασίες περιτυλίσσονται καταλαμβάνοντας πολύ μικρό όγκο, διευκολύνοντας έτσι τη ροή του λαδιού, ενώ με την άνοδο της θερμοκρασίας εκτυλίσσονται προβάλλοντας μεγάλη αντίσταση στη ροή του λαδιού, με αποτέλεσμα να διατηρούν το ιξώδες υψηλό.

• Πρόσθετα Υψηλής Πίεσης

Τα πρόσθετα υψηλής πίεσης χρησιμοποιούνται όταν τα φορτία που ασκούνται σε δύο τριβόμενες επιφάνειες είναι τόσο μεγάλα, ώστε να συμβαίνει η αποκοπή της λιπαντικής μεμβράνης και έτσι να παρατηρείται επαφή μετάλλου με μέταλλο. Τα πρόσθετα υψηλής πίεσης αυξάνουν την αντοχή της λιπαντικής μεμβράνης ή αντιδρούν με τα μέταλλα σχηματίζοντας ένα λεπτό ισχυρό στρώμα που ελαχιστοποιεί την επαφή μετάλλου με μέταλλο (συνήθως είναι ενώσεις φωσφόρου, θείου και ψευδαργύρου).

• Αντιοξειδωτικά

Τα αντιοξειδωτικά πρόσθετα ελαττώνουν την τάση του λαδιού για οξείδωση και με αυτό τον τρόπο παρεμποδίζουν τη συνεχή μείωση του ιξώδους. Επιπρόσθετα επειδή τα προϊόντα οξείδωσης είναι στην πλειοψηφία τους όξινα και άρα διαβρωτικά, τα αντιοξειδωτικά ελαττώνουν την διάβρωση των μετάλλων σε πολλές περιπτώσεις.
Η αναστολή της οξείδωσης, οξείδωση η οποία επιδρά στην ελάττωση του πάχους του λιπαντικού, μειώνει τον σχηματισμό "λάσπης".

• Απορρυπαντικά και Διασκορπιστικά

Τα απορρυπαντικά πρόσθετα δεν επιτρέπουν τη δημιουργία των καταλοίπων της καύσης (εξανθρακώματα) εξουδετερώνοντας τα όξινα συστατικά και εμποδίζοντας ταυτόχρονα τον πολυμερισμό τους. Τα διασκορπιστικά πρόσθετα διατηρούν σε διασπορά τις ουσίες που σχηματίζουν τη λάσπη μέσα στη μηχανή. Ενεργούν με το να απορροφούνται πάνω στην επιφάνεια των σωματιδίων της λάσπης εμποδίζοντας τα να σχηματίσουν συσσωματώματα μορίων. Με τον τρόπο αυτό τα απορρυπαντικά και τα διασκορπιστικά πρόσθετα βοηθούν στη διατήρηση της καθαρότητας του κινητήρα και στην αποτροπή διαφόρων επικαθήσεων σε συνεχή αιώρηση, ούτως ώστε να είναι δυνατό το φιλτράρισμα τους ή η αποβολή τους από τον κινητήρα, όταν το λάδι αντικαθίσταται.

• Πρόσθετα Ταπείνωσης του Σημείου Ροής

Τα πρόσθετα αυτά αντιδρούν με τους κρυστάλλους τις παραφίνης, κύρια αλλάζοντας το μέγεθος και το σχήμα τους. Με τον τρόπο αυτό μειώνουν το σημείο ροής του λιπαντικού και διευκολύνουν κατά συνέπεια την ικανοποιητική λίπανση της μηχανή σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

• Αντιδιαβρωτικά, Αντισκωριακά

Τα αντιδιαβρωτικά πρόσθετα απορροφούνται στις μεταλλικές επιφάνειες και εμποδίζουν το νερό και τα οξέα που σχηματίζονται από τα παραπροϊόντα της καύσης να τις προσβάλλουν μειώνοντας τη διάβρωση, τη φθορά και την δημιουργία της σκουριάς.

• Αντιαφριστικά

Τα αντιαφριστικά πρόσθετα εμποδίζουν την είσοδο των φυσαλίδων του αέρα στο λιπαντικό με το να μειώνουν την επιφανειακή του τάση, επιτυγχάνοντας το σπάσιμο τους. Επίσης συντελούν στην ένωση πολλών μικρών φυσαλίδων σε μεγαλύτερες, οι οποίες ανεβαίνουν πιο εύκολα στην επιφάνεια όπου και διαλύονται.

• Απογαλακτωματοποιητές

Οι απογαλακτωματοποιητές χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό του νερού από το λάδι. Συμπληρωματικά οι απογαλακτωματοποιητές χρησιμοποιούνται για την παρεμπόδιση της διαβρωτικής δράσης του νερού με το σχηματισμό γαλακτώματος.

• Λιπαρά

Δίνουν στο λάδι προσκολλητικές ιδιότητες και διευκολύνουν τη λίπανση στις περιπτώσεις που είναι δύσκολη η διατήρηση της λιπαντικής μεμβράνης.

• Βακτηριοκτόνα

Εμποδίζουν τη δημιουργία βακτηριδίων και μικροβίων, τα οποία προκαλούν δυσάρεστες οσμές.


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Ορυκτέλαια

Ορυκτέλαιο ονομάζεται το τελικό προϊών όταν το βασικό λάδι παρασκευάζεται με απόσταξη υπό κενό του υπολείμματος της ατμοσφαιρικής απόσταξης του αργού πετρελαίου.

Τα πλευρικά προϊόντα της απόσταξης υπό κενό, υφίστανται κατάλληλες επεξεργασίες για τη βελτίωση των ιδιοτήτων τους και αποτελούν τα βασικά έλαια από τα οποία παρασκευάζονται με κατάλληλη ανάμιξη τα ορυκτέλαια.

Ο καλύτερη κατηγορία αργού πετρελαίου για την παραγωγή λιπαντικών είναι τα πετρέλαια παραφινικής βάσης και ακολουθούν τα πετρέλαια ναφθενικής βάσης.

Τα παραφινικής βάσης ορυκτέλαια έχουν εξαιρετική αντίσταση στην οξείδωση, πολύ χαμηλές μεταβολές στο ιξώδες, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και υπάρχει ελαχιστοποίηση των επικαθήσεων και της λάσπης.

Τα ναφθενικής βάσης λάδια έχουν υψηλότερο ειδικό βάρος, μικρότερο σημείο ανάφλεξης και χαμηλότερο Δείκτη Ιξώδους από τα παραφινέλαια.

Το πετρέλαιο ανάλογα των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του τόπου προέλευσης ονοματίζει κάποιες φορές και το Ορυκτέλαιο.

Για παράδειγμα Ορυκτέλαιο Πενσυλβανίας όπου το πετρέλαιο χαρακτηρίζεται ως παραφινικής βάσης ή Καλιφόρνιας όπου είναι ασφαλτικής ή Μέσης Ανατολής όπου περιέχει και τα δυο προηγούμενα, είναι δηλαδή μικτής κλπ

Την διύλιση του πετρελαίου ακολουθούν επιπλέων άλλες επεξεργασίες όπως αποπαραφίνωση, απασφάλτωση, απομάκρυνση αρωματικών υδρογοναθράκων κλπ.


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Συνθετικά λάδια

Συνθετικό ονομάζεται το τελικό προϊών όταν το βασικό λάδι είναι προϊόν χημικής αντίδρασης διαφόρων συστατικών, σύμφωνα με τον ορισμό της ASTM (American Society of Testing & Materials) και όχι προϊόν απόσταξης.

Τα προϊόντα χημικής σύνθεσης ή πρόσμιξης των συνθετικών λαδιών είναι τεσσάρων βασικών τύπων/ενώσεων, αποτελούν δε το 90% του συνολικού όγκου των συνθετικών λαδιών και είναι τα παρακάτω

• Συνθετικοί Υδρογονάνθρακες, SHF, SHC
• Ολεφινικά Ολιγομερή
• Αλκυλοαρωματικά, Αλκυλοβενζόλια
• Πολυγλυκόλες
• Οργανικοί Εστέρες, Διεστέρες
• Εστέρες Πολυόλης
• Εστέρες Πολυυδρυκής Αλκοόλης
• Φωσφατικοί Εστέρες

Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Ημισυνθετικά ή Συνθετικής Βάσης λάδια

Μετά την των έλευση Συνθετικών η ανάμιξη της βάσης τους με βασικό λάδι Ορυκτέλαιων δημιούργησε μια Τρίτη ενδιάμεση κατάσταση.

Στην περίπτωση ανάμιξης εάν το ποσοστό του ορυκτέλαιου (βασικό λάδι) υπερβαίνει το 14% στην πρόσμιξη με το συνθετικό το τελικό βασικό λάδι που προκύπτει δεν επιτρέπεται να ονομάζεται συνθετικό κατόπιν σύστασης του ISO, International Standard Organisation.

Προς χάριν συμμόρφωσης της παραπάνω σύστασης πολλές Εταιρείες των οποίων τα προϊόντα εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή και για να διαφοροποιηθούν από τα Ορυκτέλαια ονομάζουν αυτά τα προϊόντα Ημισυνθετικά ή Συνθετικής βάσης.

Έτσι εφόσον ο παραπάνω περιορισμός του ποσοστού και της ονομασίας αποτελεί σύσταση του ISO ο καθείς μπορεί να ονομάζει το προϊών κατά το δοκούν αρκεί να μην έρχεται σε αντίθεση με την Νομοθεσία του κράτους που κυκλοφορεί (Ελληνική, Κοινοτική, Τοπική κλπ).


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Ομάδες Βασικών Λαδιών-Λιπαντικών, Base Stock oils Groups

Τα Βασικά Λιπαντικά προέρχονται από διύλιση και επεξεργασία αργού πετρελαίου ή μη και χωρίζονται σε 6 Ομάδες κατά API :

• Group I
Τα βασικά λάδια της ομάδας Ι προέρχονται από κλασματική απόσταξη του πετρελαίου που στη συνεχεία καθαρίζεται με διαδικασίες εκχύλισης με διαλύτες για να βελτιωθούν ορισμένες ιδιότητες όπως η αντοχή στην οξείδωση και αφαίρεση του κεριού.

• Group II
Τα βασικά λάδια της ομάδας ΙΙ προέρχονται από κλασματική απόσταξη του πετρελαίου που στη συνεχεία έχει υποστεί διύλιση, καθαρισμό και επεξεργασία υδρογόνο και υδρογονοπυρόλυση.

• Group III
Τα βασικά λάδια της ομάδας ΙΙΙ έχουν όμοια χαρακτηριστικά με την Ομάδας ΙΙ, αλλά έχουν υψηλότερο δείκτη ιξώδους (>120). Παράγονται με τα υψηλότερα επίπεδα διύλισης και τις τελευταίες μεθόδους επεξεργασίας με υδρογόνο, υδρογονοπυρόλυση σε μεγαλύτερη θερμοκρασία και πίεση απ ΄ότι η ομάδα ΙΙ , Υδρογονοισομερισμό κλπ.

Στη Βόρεια Αμερική, μετά από απόφαση, το 1999, από το Εθνικό Διαφημιστικό Τμήμα του Better Business Bureau επιτρέπει στην ομάδα βασικών ελαίων ΙΙΙ να θεωρούνται ως συνθετικά.

• Group IV
Στην ομάδα αυτή ανήκουν τα βασικά λάδια που είναι προϊόν χημικής αντίδρασης πολυμερισμού του Αλκένιου (α-olefin), και ονομάζονται Poly Alpha Olefins, PAOs

• Group V
Στη Ομάδα V ανήκει οτιδήποτε δεν περιγράφεται στις ομάδες I έως IV.

• Group VI
Στην ομάδα αυτή ανήκουν τα βασικά λάδια που είναι προϊόν χημικής αντίδρασης και παράγονται μέσω ισομερισμού της ολεφίνης, Αλκένιο (α-olefin), ή με αντιδράσεις διμερισμού ή μετάθεσης με υψηλότερο εσωτερικό (internal) αριθμό ατόμων του άνθρακα, και ονομάζονται Poly Internal Olefins, PIOs


Εν συντομία

Groups I, Ορυκτέλαια

Groups II, Ορυκτέλαια

Group III, Ημισυνθετικά ή Συνθετικής Βάσης ή Συνθετικά λάδια, ονομασία κατά το δοκούν εκτός από Γερμανία και Ιαπωνία που απαγορεύεται να λέγονται Συνθετικά

Group IV, Συνθετικά λάδια, PAOs

Group V, Χωρίς συγκεκριμένη περιγραφή

Group VI, Συνθετικά λάδια, PIOs




Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Φυσικοχημικές δοκιμές – Εργαστηριακές Δοκιμές

• Προσδιορισμός Κινηματικού Ιξώδους

• Προσδιορισμός Δείκτη Ιξώδους

• Αντοχή στην Οξείδωση

• Προσδιορισμός σημείου Ροής
Σημείο Ροής ή Pour Point είναι η χαμηλότερη θερμοκρασία του λιπαντικού κατά την οποία το λιπαντικό διατηρεί ικανότητα ροής.

• Προσδιορισμός σημείου Θόλωσης
Σημείου Θόλωσης ή Cloud point είναι η θερμοκρασία στην οποία τα διαλυμένα στερεά που περιέχει το λιπαντικό αρχίζουν να σχηματίζονται/να παίρνουν μορφή και να διαχωρίζονται από το λιπαντικό και καθώς η θερμοκρασία πέφτει να δημιουργούν κρυστάλλους (κρυστάλλωση της παραφίνης) οι οποίοι φράζουν τα φίλτρα λαδιού.

• Προσδιορισμός της Οξύτητας
Ο βαθμός οξύτητας ή Acid number είναι ο μέτρηση του ποσού του υδροξειδίου του καλίου που απαιτείται για την εξουδετέρωση των οξέων που περιέχονται σε ένα λιπαντικό. Τα Οξέα σχηματίζονται καθώς το λιπαντικό οξειδώνεται με την πάροδο του χρόνου και την χρήση.

• Προσδιορισμός της Αλκαλικότητας
Είναι Μέτρηση της Αλκαλικότητας, «TBN» των αποθεμάτων του λιπαντικού που συνδράμει στον έλεγχο της δημιουργίας οξέων κατά την διάρκεια της διαδικασίας της καύσης.
Όσο μεγαλύτερη είναι η Αλκαλικότητα του λιπαντικού του κινητήρα τόσο πιο αποτελεσματικό είναι στην παρεμπόδιση των αιτιών φθοράς από μόλυνση και μειώνει την διαβρωτική επίδραση των οξέων σε παρατεταμένη λειτουργία.
Ο δείκτης λαδιού «TBN» προέρχεται από τα αρχικά των λέξεων «Total Base Number».

• Προσδιορισμός Τέφρας
Δείχνει τα πρόσθετα που υπάρχουν μέσα στο λάδι, αλλά και τα κατάλοιπα του ίδιου του λιπαντικού όταν καίγεται.

• Προσδιορισμός Ανθρακούχων υπολειμμάτων
Είναι μέτρο των απορρυπαντικών και διασκορπιστικών ικανοτήτων του λαδιού.

• Προσδιορισμός αριθμού Απογαλακτωματοποίησης
Είναι μέτρο της ικανότητας των λιπαντικών να διαχωρίζονται από το νερό στο κύκλωμα λίπανσης.

• Προσδιορισμός σημείου Ανάφλεξης
Σημείο Ανάφλεξης ή Flash Point είναι η θερμοκρασία του λαδιού κατά την οποία το λάδι μερικός ατμοποιείτε και για σύντομο χρονικό διάστημα (<5 δευτερολέπτων) αναφλέγεται αλλά ή φλόγα δεν διατηρείται.

• Προσδιορισμός σημείου Καύσης
Σημείο Καύσης ή Fire Point είναι η θερμοκρασία του λαδιού κατά την οποία το ατμοποιημένο λάδι αναφλέγεται και ή φλόγα διατηρείται πέραν των 5 δευτερόλεπτων.
Το Σημείο Καύσης είναι ίσο ή μεγαλύτερο από το σημείο Ανάφλεξης.
Η ισότητα των δυο σημείων συναντάτε συνήθως στα Premix λάδια


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Μηχανισμός της Εξωτερικής Τριβής

Οι επιφάνειες των στερεών μακροσκοπικά παρουσιάζουν πολλές ανωμαλίες κοινώς δεν είναι λείες ότι και επεξεργασία να έχουν υποστεί προς αυτήν την κατεύθυνση.

Οι ανωμαλίες αυτές στο μικροσκόπιο ομοιάζουν σαν το ορεινό μέρος του εδάφους, έχουν δηλαδή την μορφή «κορυφών» και «κοιλάδων»

Όταν λοιπόν δυο επιφάνειες έρχονται σε επαφή στην ουσία επαφή υπάρχει μόνο μεταξύ των κορυφών που προεξέχουν ή/και εισχωρούν στις κοιλάδες της άλλης επιφάνειας

Αποτέλεσμα της επαφής είναι πλαστικές παραμορφώσεις και ελαστικές παραμορφώσεις στα γειτονικά υποστρώματα. Κατά την πλαστική παραμόρφωση παράγεται θερμότητα

Όταν οι επιφάνειες έχουν σχετική κίνηση μεταξύ τους μηδέν η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ τους ονομάζεται στατική τριβή ενώ στην αντίθετη περίπτωση, δηλαδή όταν υπάρχει ολίσθηση μεταξύ των εφαπτόμενων επιφανειών η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ τους ονομάζεται τριβή ολίσθησης.
Η τριβή παράγει θερμότητα η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία των συνδέσμων στα σημεία επαφής.

Αποτέλεσμα της τριβής και κατ’ επέκταση της θερμότητας που αναπτύσσεται είναι το σπάσιμο των κορυφών, των επιφανειών, που έρχονται σε επαφή και μεταφορά αυτών στις κοιλάδες. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται Φθορά

Η τριβή ευθύνεται για την απώλεια ισχύος πέραν της θερμότητας και η φθορά για την μερική ή ολική καταστροφή του υλικού στις τριβόμενες επιφάνειες και μείωση της διάρκειας ζωής των εξαρτημάτων/μηχανημάτων.

Η δύναμη που χρειάζεται για να υπερνικηθεί η τριβή μεταξύ δυο επιφανειών και να υπάρξει σχετική κίνηση ισούται με F= μ επί Ν.

F= δύναμη τριβής
Ν= Βάρος σώματος
μ= συντελεστής τριβής


Περί Λιπαντικών

[IOANNIS Ιωάννης]

Κατάταξη των λαδιών

Η κατάταξη των λαδιών γίνεται με βάση το ιξώδες και τη ποιότητά τους.

Κατάταξη λαδιών με βάση το ιξώδες

Η κατάταξη των μηχανελαίων και των βαλβολινών με βάση το ιξώδες έγινε από την Ένωση
Μηχανικών Αυτοκινήτων των Η.Π.Α. SAE.
Η κατάταξη των βιομηχανικών λαδιών με βάση το ιξώδες έγινε από το Διεθνή Οργανισμό Τυποποιήσεων ISO

Κατάταξη λαδιών με βάση τη ποιότητα

Τα Λιπαντικά πέραν των κατηγοριών που κατατάσσονται (ISO, AGMA, SAE) περνάνε από μια σειρά ποιοτικών ελέγχων για να προσδιοριστούν οι ποιοτικές προδιαγραφές των.

Η κατάταξη και ο ποιοτικός έλεγχος γίνεται βάση εργαστηριακών ελέγχων που έχουν θεσπίσει Οργανισμοί, Κατασκευαστές κλπ.

Ο Έλεγχος Ποιότητας στην Ευρώπη γίνεται από την EELQMS (European Engine Lubricant Quality Management System).

Στην EELQMS υπάγονται υποχρεωτικά οι :

• ACEA, Association des Constructeurs Europeens d΄ Automobiles
• ATIEL, Association Technique de l'Industrie Européenne des Lubrifiants
• ATC, Βιομηχανίες Χημικών Πρόσθετων

Η επίβλεψη, εποπτεία, έγκριση και εκτέλεση των δοκιμών γίνεται από την CEC , το αρμόδιο γραφείο της Ευρωπαϊκής Ένωσης.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες ο Έλεγχος Ποιότητας γίνεται από το ΕΟLCS (Engine Oil Licencing and Certification System).

Στην ΕΟLCS υπάγονται οι :

• ΑΡΙ, American Petroleum Institute
• ILSAC, International Lubricant Standardization and Approval Committee
• CMA, Chemical Manufacturers Association

Τα προϊόντα που έχουν περάσει τους ποιοτικούς ελέγχους και έχουν πάρει έγκριση φέρουν και το αντίστοιχο ειδικό σήμα πιστοποίησης προς διασφάλισης της ποιότητα και εξασφάλισης των καταναλωτών.

Η ποιοτική κατάταξη των μηχανελαίων και των βαλβολινών έχει γίνει από την API για τις Ηνωμένες Πολιτείες και από την ACEA για την Ευρώπη.

Η ποιοτική κατάταξη των βιομηχανικών λαδιών έχει γίνει από την DIN και ISO με τάση η τελευταία να θεωρείτε ότι θα επικρατήσει σε διεθνές επίπεδο.


Περί Λιπαντικών