Heb je je ooit afgevraagd wat ervoor zorgt dat je automotor soepel blijft lopen? Het antwoord ligt in smeeroliën. Deze complexe mengsels van koolwaterstoffen vervullen kritieke functies, van het verminderen van wrijving tot het voorkomen van roest. Dit artikel gaat in op hun verschillende fysische en chemische eigenschappen, zoals viscositeit, vlampunt en oxidatiestabiliteit. Inzicht in deze eigenschappen kan je helpen de juiste olie te kiezen voor optimale prestaties en een lange levensduur van machines. Duik erin om te ontdekken hoe deze oliën werken en wat ze essentieel maakt voor industriële toepassingen.
De basiswerking van smeerolie
Smeerolie is een technologisch geavanceerd product, dat een complex mengsel van koolwaterstoffen is, en de werkelijke prestaties zijn het alomvattende effect van complexe fysische of chemische veranderingen.
De basisprestaties van smeerolie omvatten algemene fysische en chemische eigenschappen, speciale fysische en chemische eigenschappen en simulaties op een testbank.
Algemene fysische en chemische eigenschappen
Elk type smeervet heeft zijn algemene fysische en chemische eigenschappen, die de inherente kwaliteit van het product aangeven.
De algemene fysische en chemische eigenschappen van smeerolie zijn als volgt:
Uiterlijk (kleur)
De kleur van de olie weerspiegelt vaak de raffinagegraad en stabiliteit.
Voor basisoliën geldt: hoe hoger de raffinagegraad, hoe schoner de verwijdering van koolwaterstofoxiden en sulfiden en hoe lichter de kleur.
Maar zelfs onder dezelfde raffinageomstandigheden kunnen de kleur en transparantie van basisoliën geproduceerd uit verschillende oliebronnen en ruwe basisoliën verschillen.
Voor nieuwe afgewerkte smeerolieDoor het gebruik van additieven heeft de kleur zijn oorspronkelijke betekenis als indicator van de raffinagegraad van basisolie verloren.
Dichtheid
Dichtheid is de eenvoudigste en meest gebruikte index voor fysische eigenschappen van smeerolie. De dichtheid van smeerolie neemt toe met het toenemende aantal koolstof, zuurstof en zwavel in de samenstelling.
Daarom, bij dezelfde viscositeit of hetzelfde relatieve molecuulgewicht, hebben smeeroliën met meer aromatische koolwaterstoffen en meer asfalteen en hars de hoogste dichtheid, die met meer cycloalkanen zitten in het midden, en die met meer alkanen hebben de kleinste dichtheid.
Viscositeit
Viscositeit weerspiegelt de interne wrijving van de olie en is een index die de vettigheid en vloeibaarheid van de olie aangeeft.
In de veronderstelling dat er geen functionele additieven worden toegevoegd, geldt dat hoe hoger de viscositeit, hoe sterker de oliefilmsterkte en hoe slechter de vloeibaarheid.
Viscositeitsindex
Viscositeitsindex geeft de mate van verandering in viscositeit van olie met de temperatuur weer.
Hoe hoger de viscositeitsindex, hoe minder de viscositeit van de olie wordt beïnvloed door de temperatuur en hoe beter de viscositeit-temperatuurprestaties.
Omgekeerd geldt: hoe lager de viscositeitsindex, hoe slechter de prestaties.
Vlampunt
Vlampunt is een index die de vluchtigheid van de olie aangeeft. Hoe lichter de fractie van de olie, hoe groter de vluchtigheid en hoe lager het vlampunt.
Omgekeerd geldt: hoe zwaarder de fractie van de olie, hoe lager de vluchtigheid en hoe hoger het vlampunt.
Daarnaast is het vlampunt ook een indicator voor het brandgevaar van aardolieproducten. Het gevaar van de olie wordt onderverdeeld op basis van het vlampunt, waarbij vlampunten onder 45℃ worden beschouwd als ontvlambaar en vlampunten boven 45℃ als brandbaar. Het is ten strengste verboden om de olie tijdens opslag en transport te verwarmen tot de vlampunttemperatuur.
Bij dezelfde viscositeit is een hoger vlampunt beter. Daarom moeten gebruikers smeerolie kiezen op basis van de gebruikstemperatuur en de werkomstandigheden. Over het algemeen wordt een vlampunt dat 20-30℃ hoger ligt dan de gebruikstemperatuur als veilig voor gebruik beschouwd.
Gietpunt en kantelpunt
Het stolpunt is de hoogste temperatuur waarbij de olie stopt met stromen onder gespecificeerde koelomstandigheden. Het stollen van olie is anders dan het stollen van zuivere stoffen.
Olie heeft geen specifieke stollingstemperatuur en de zogenaamde "stolling" betekent alleen dat het zijn vloeibaarheid in zijn geheel heeft verloren en dat niet alle componenten in vaste stoffen zijn veranderd.
Het stolpunt van smeerolie is een belangrijke kwaliteitsindicator die de vloeibaarheid bij lage temperaturen weergeeft en belangrijk is voor productie, transport en gebruik. Smeerolie met een hoog stolpunt kan niet worden gebruikt bij lage temperaturen.
Omgekeerd is het niet nodig om smeerolie met een laag stolpunt te gebruiken in gebieden met hogere temperaturen, want hoe lager het stolpunt van de olie, hoe hoger de productiekosten, wat leidt tot onnodige verspilling.
Over het algemeen moet het stolpunt van smeerolie 5-7℃ lager liggen dan de laagste temperatuur van de gebruiksomgeving.
Het is echter belangrijk om het stolpunt, de viscositeit bij lage temperaturen en de viscositeit-temperatuurkarakteristieken van de olie uitgebreid te overwegen bij het kiezen van een smeerolie voor lage temperaturen.
Dit komt omdat oliën met een laag oliezuurpunt mogelijk niet voldoen aan de vereisten voor viscositeit bij lage temperaturen en viscositeit-temperatuurkarakteristieken.
Het vloeipunt en het kantelpunt zijn beide indicatoren van de vloeibaarheid van olie bij lage temperatuur en er is geen fundamenteel verschil tussen beide, behalve dat de meetmethoden enigszins verschillen. Het vloeipunt en het kantelpunt van dezelfde olie zijn niet volledig gelijk en over het algemeen is het kantelpunt 2-3℃ hoger dan het vloeipunt, maar er zijn uitzonderingen.
Zuurgetal, alkalische waarde en neutralisatiewaarde
De zuurgraad is een indicator voor de aanwezigheid van zure stoffen in smeerolie, met een eenheid van mgKOH/g.
De zuurgraad wordt onderverdeeld in sterk zuur en zwak zuur, en de twee samen vormen de totale zuurgraad (TAN). Gewoonlijk verwijst wat wij "zuurgetal" noemen naar "totale zuurgetal (TAN)".
De alkalische waarde is een indicator voor de hoeveelheid alkalische stoffen in smeerolie, met een eenheid van mgKOH/g.
De alkalische waarde wordt ook onderverdeeld in sterk alkalische waarde en zwak alkalische waarde, en de twee samen vormen de totale alkalische waarde (TBN). Gewoonlijk wordt met "alkalische waarde" "totale alkalische waarde (TBN)" bedoeld.
Neutralisatiewaarde omvat eigenlijk zowel de totale zuurwaarde als de totale alkalische waarde. Tenzij anders aangegeven, verwijst wat we over het algemeen "neutralisatiewaarde" noemen in feite alleen naar "totale zuurwaarde", met een eenheid van mgKOH/g.
Watergehalte
Watergehalte verwijst naar het percentage water in smeerolie, meestal uitgedrukt als gewichtspercentage.
De aanwezigheid van water in smeerolie kan de oliefilm die door de olie wordt gevormd, beschadigen, waardoor de smering minder effectief wordt, de corrosie van metalen door organische zuren versnellen, apparatuur doen roesten en de olie vatbaar wordt voor de productie van bezinksel.
Over het algemeen geldt: hoe minder water er in smeerolie zit, hoe beter.
Mechanische onzuiverheden
Mechanische onzuiverheden zijn de precipitaten of gelatineachtige suspensies in smeerolie die onoplosbaar zijn in oplosmiddelen zoals benzine, ethanol en benzeen.
De meeste van deze onzuiverheden zijn zand, steen, ijzervijlsel en sommige organische metaalzouten die moeilijk op te lossen zijn in oplosmiddelen door additieven.
Gewoonlijk worden de mechanische onzuiverheden in de basisolie van smeerolie onder 0,005% gehouden (mechanische onzuiverheden onder 0,005% worden als onbestaand beschouwd).
Asgehalte en gesulfateerd asgehalte
Asgehalte verwijst naar de onbrandbare substantie die overblijft na verbranding onder gespecificeerde omstandigheden.
De samenstelling van as wordt over het algemeen als volgt beschouwd metalen onderdelen en hun zouten.
Asgehalte heeft verschillende concepten voor verschillende soorten olie. Voor basisolie of olie zonder additieven kan het asgehalte worden gebruikt om de raffinagegraad van de olie te bepalen.
Voor olie met toegevoegde metaalzouten (nieuwe olie) wordt het asgehalte een middel om de hoeveelheid toegevoegde additieven kwantitatief te regelen. In het buitenland wordt het gesulfateerde asgehalte gebruikt in plaats van het asgehalte.
De methode bestaat uit het toevoegen van een kleine hoeveelheid geconcentreerd zwavelzuur aan het oliemonster vóór verbranding en calcinatie om de metaalelementen van de additieven om te zetten in sulfaat.
Residu
Residu verwijst naar het zwarte residu dat overblijft na verhitting en verbranding van olie onder gespecificeerde experimentele omstandigheden.
Het is een belangrijke kwaliteitsindicator van smeeroliebasisolie en wordt gebruikt om de aard en raffinagediepte van smeerolie te bepalen.
De hoeveelheid residu in smeeroliebasisolie is niet alleen gerelateerd aan de chemische samenstelling, maar ook aan de raffinagegraad van de olie.
De belangrijkste stoffen die residu vormen in smeerolie zijn colloïden, asfaltenen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Deze stoffen ontleden en condenseren onder omstandigheden van onvoldoende luchttoevoer om residu te vormen.
Hoe dieper de raffinage van smeerolie, hoe kleiner de residuwaarde. Over het algemeen geldt: hoe kleiner de residuwaarde van blanke basisolie, hoe beter.
Tegenwoordig bevatten veel oliën additieven zoals metalen, zwavel, fosfor en stikstof, die hoge residuwaarden hebben.
Daarom heeft de residuwaarde van olie met additieven zijn oorspronkelijke betekenis verloren. Mechanische onzuiverheden, watergehalte, asgehalte en residu zijn allemaal kwaliteitsindicatoren die de zuiverheid van olie en de raffinagegraad van smeerolie weergeven.
Speciale fysische en chemische eigenschappen
Naast de bovengenoemde algemene fysische en chemische eigenschappen moet elk type smeerolie ook speciale fysische en chemische eigenschappen hebben die de gebruikskenmerken karakteriseren.
Hoe hoger de kwaliteitseisen of hoe sterker de specialisatie van de olie, hoe prominenter de speciale fysische en chemische eigenschappen. Testmethoden die deze speciale fysische en chemische eigenschappen weerspiegelen, worden hieronder kort beschreven:
Oxidatiestabiliteit
Oxidatiestabiliteit geeft de anti-verouderingseigenschappen van smeerolie aan. Sommige industriële smeermiddelen met een lange levensduur vereisen deze indicator, waardoor het een speciale prestatievereiste is voor dit soort oliën.
Er zijn veel methoden om de oxidatiestabiliteit van olie te meten.
In principe wordt een bepaalde hoeveelheid olie geoxideerd met lucht (of zuurstof) en een metalen katalysator bij een bepaalde temperatuur gedurende een bepaalde tijd.
Vervolgens worden de zuurwaarde van de olie, viscositeitsveranderingen en neerslagvorming gemeten. Alle smeeroliën hebben verschillende neigingen tot automatische oxidatie, afhankelijk van hun chemische samenstelling en externe omstandigheden.
Tijdens het gebruik vormen zich geleidelijk aldehyden, ketonen, zuren, colloïden, asfaltenen en andere stoffen.
Oxidatiestabiliteit is het vermogen om de vorming van stoffen die schadelijk zijn voor het gebruik van de olie te onderdrukken.
Thermische stabiliteit
Thermische stabiliteit verwijst naar het vermogen van olieproducten om hoge temperaturen te weerstaan, dat wil zeggen de weerstand van smeerolie tegen thermische ontbinding, die wordt aangegeven door de thermische ontbindingstemperatuur.
Sommige hoogwaardige antislijtage hydraulische oliën, compressoroliën en andere smeermiddelen vereisen een hoge thermische stabiliteit.
De thermische stabiliteit van olieproducten hangt voornamelijk af van de samenstelling van de basisolie, en veel additieven met lage ontledingstemperaturen hebben vaak een negatief effect op de stabiliteit van olieproducten. Antioxidanten kunnen de thermische stabiliteit van olieproducten niet significant verbeteren.
Geoliedheid en extreme druk (EP) eigenschappen
Olierigheid verwijst naar de vorming van een sterke fysische en chemische adsorptiefilm van polaire stoffen in smeerolie op het metaaloppervlak in de wrijvingszone, die een rol speelt bij weerstand tegen hoge belasting en wrijvingsarme slijtage.
EP-eigenschappen verwijzen naar de polaire stoffen in smeerolie in de wrijvingszone die chemische wrijvingsreacties en ontleding ondergaan onder hoge temperatuur en hoge belasting, waarbij ze reageren met het metaaloppervlak om een zachte (of plastische) EP-film met laag smeltpunt te vormen en zo smeerweerstand te bieden tegen impact, hoge belasting en hoge temperatuur.
Bescherming tegen corrosie en roest
Door de oxidatie van olieproducten of de werking van additieven treedt vaak corrosie van staal en andere non-ferrometalen op.
Bij de corrosietest wordt over het algemeen een paarse koperen strip in olie gelegd en worden de veranderingen in het koper waargenomen nadat het gedurende 3 uur op 100°C is geplaatst. De roestbeschermingstest wordt uitgevoerd onder invloed van water en waterdamp en het oppervlak van staal zal roest produceren.
De roestbestendigheid wordt gemeten door 30 ml gedestilleerd water of kunstmatig zeewater toe te voegen aan 300 ml testolie, er een stalen staaf in te plaatsen, 24 uur lang te roeren bij 54°C en te kijken of er roest op de stalen staaf zit.
Olieproducten moeten corrosie- en roestwerende eigenschappen hebben. In normen voor industriële smeerolie zijn deze twee punten meestal verplichte testpunten.
Schuimweerstand
Schuimbestendigheid verwijst naar het vermogen van smeerolie om schuimvorming onder mechanische agitatie of beluchting te weerstaan.
Schuim kan problemen veroorzaken in smeersystemen, zoals het verminderen van de smeringsefficiëntie en het veroorzaken van cavitatie-erosie. De schuimbestendigheid van smeerolie wordt meestal gemeten met een gestandaardiseerde testmethode en de testresultaten worden gebruikt om het schuimbestendigheidsniveau van smeerolie te classificeren.
Hydrolytische stabiliteit
Hydrolytische stabiliteit verwijst naar de stabiliteit van olieproducten onder invloed van water en metalen (voornamelijk koper).
Als de zuurgraad van het olieproduct hoog is of als het additieven bevat die bij contact met water gemakkelijk worden afgebroken tot zure stoffen, voldoet deze indicator mogelijk niet aan de vereisten.
De meetmethode bestaat uit het toevoegen van een bepaalde hoeveelheid water aan de testolie, het mengen en roeren met een koperplaat bij een bepaalde temperatuur en vervolgens het meten van de zuurgraad van de waterlaag en het gewichtsverlies van de koperplaat.
Emulsie Weerstand
Bij industriële smeerolie is het vaak onvermijdelijk om wat koelwater bij te mengen tijdens het gebruik.
Als de emulsieweerstand van de smeerolie slecht is, zal deze een emulsie vormen met het gemengde water, waardoor het water moeilijk kan worden afgevoerd van de bodem van de circulerende olietank, wat een slechte smering kan veroorzaken.
Daarom is emulsiebestendigheid een belangrijke fysische en chemische eigenschap van industriële smeerolie.
Over het algemeen wordt het olieproduct krachtig geroerd met 40 ml testolie en 40 ml gedestilleerd water bij een bepaalde temperatuur gedurende een bepaalde tijd, en dan wordt de tijd voor de scheiding van de olielaag-waterlaag-emulsielaag in 40-37-3ml waargenomen.
Voor industriële tandwielkastolie wordt de testolie gemengd met water, 5 minuten geroerd bij een bepaalde temperatuur en 6.000 tpm, 5 uur laten staan en dan wordt het volume van olie, water en emulsielaag gemeten.
Waarde luchtvrijgave
Dit is een vereiste in de normen voor hydraulische olie, want als in hydraulische systemen de in de olie opgeloste lucht niet op tijd kan worden afgevoerd, heeft dit invloed op de nauwkeurigheid en gevoeligheid van de olie. hydraulische transmissie.
In ernstige gevallen kan het zijn dat het niet voldoet aan de eisen van het hydraulische systeem. De meetmethode voor deze eigenschap is vergelijkbaar met die van schuimbestendigheid, maar meet de tijd die de in de olie opgeloste lucht (nevel) nodig heeft om vrij te komen.
Rubber afdichtbaarheid
Rubberen afdichtingen worden vaak gebruikt in hydraulische systemenen olieproducten in machines komen onvermijdelijk in contact met sommige afdichtingen.
Olieproducten met een slechte rubberafdichting kunnen rubber doen zwellen, krimpen, verharden en barsten, wat hun afdichtingsprestaties beïnvloedt.
Daarom moeten olieproducten een goed aanpassingsvermogen aan rubber hebben. Hydraulische oliestandaarden vereisen een rubberen afdichtingsindex, die wordt gemeten door de verandering van een rubberen ring van een bepaalde grootte nadat deze gedurende een bepaalde periode in olie is ondergedompeld.
Afschuifstabiliteit
Olieproducten met toegevoegde viscositeitsverbeteraars, tijdens gebruik, als gevolg van mechanische afschuiving, worden de polymeren met hoog moleculair gewicht in de olie afgeschoven, wat resulteert in een afname van de viscositeit van de olie, wat de normale smering beïnvloedt.
Daarom is de afschuifstabiliteit een speciale fysische en chemische eigenschap die moet worden gemeten voor dergelijke olieproducten.
Er zijn veel methoden om de afschuifstabiliteit te meten, waaronder de ultrasone afschuifmethode, de afschuifmethode met mondstukken, de afschuifmethode met Weksler-pomp en de afschuifmethode met de FZG-tandwielmachine. Deze methoden meten uiteindelijk de snelheid van viscositeitsafname in de olie.
Oplosbaarheid
De oplosbaarheid wordt meestal weergegeven door het anilinepunt. De oplosbaarheidsgrenzen van samengestelde additieven in oliën van verschillende kwaliteiten zijn verschillend, en de grenswaarde van olie met een laag asgehalte is groter dan die van over-alkalische olie, en de grenswaarde van olie met één kwaliteit is groter dan die van olie met meerdere kwaliteiten.
Volatiliteit
De vluchtigheid van basisolie is gerelateerd aan olieverbruik, viscositeitstabiliteit en oxidatiestabiliteit. Deze eigenschappen zijn vooral belangrijk voor multi-grade olie en energiebesparende olie.
Roestbestendige prestaties
Dit verwijst naar de specifieke fysisch-chemische eigenschappen die antiroestvet moet hebben. De testmethoden omvatten de nattest, zoutsproeitest, gestapelde plaattest, waterverplaatsingstest, evenals de bladkisttest en langetermijnopslagtest.
Elektrische prestaties
Elektrische prestaties zijn een unieke eigenschap van isolerende olie, die voornamelijk de diëlektrische verlieshoek, diëlektrische constante, doorslagspanning en impulsspanning omvat.
De raffinagegraad, onzuiverheden en het watergehalte van de basisolie hebben allemaal een aanzienlijke invloed op de elektrische prestaties van de olie.
Speciale fysisch-chemische eigenschappen van smeervet
Naast de algemene fysisch-chemische eigenschappen heeft vet voor speciale doeleinden zijn eigen unieke fysisch-chemische eigenschappen.
Bijvoorbeeld, smeervet met een goede waterbestendigheid vereist een waterbestendigheidstest; vet voor lage temperaturen vereist een torsietest voor lage temperaturen; multifunctioneel vet vereist slijtvastheidstests onder extreme druk en roestpreventietests; vet met een lange levensduur vereist lagerlevensduurtests, enzovoort.
Er bestaan overeenkomstige testmethoden om deze eigenschappen te bepalen.
Andere speciale fysisch-chemische eigenschappen
Naast de algemene eigenschappen moet elk type olie zijn unieke speciale eigenschappen hebben.
Bijvoorbeeld, blusolie vereist bepaling van de koelsnelheid; geëmulgeerde olie vereist bepaling van de emulgeerstabiliteit; hydraulische geleiderailolie vereist bepaling van de antislipcoëfficiënt; sproeismeerolie vereist bepaling van de olienevelverspreidbaarheid; koelolie vereist bepaling van het vloeipunt; transmissieolie voor lage temperaturen vereist simulatietest met koude start, enz.
Deze eigenschappen vereisen een speciale chemische samenstelling van de basisolie of de toevoeging van bepaalde speciale additieven om ze te garanderen.
Opmerkingen over het gebruik van smeerolie:
Olieopslag:
Bewaar de olie niet rechtop in een buitenomgeving om verontreiniging door water en vuil te voorkomen.
De olie kan binnenshuis rechtop worden bewaard met de bovenkant naar boven, zodat je de olie er gemakkelijk uit kunt halen.
Draai de afsluitdop vast om de afdichting van het olievat te behouden.
Houd het oppervlak van het vat schoon en duidelijk gelabeld.
Houd de vloer schoon zodat olielekkages tijdig ontdekt kunnen worden.
Noteer de inventaris en gebruik de first-in-first-out methode.
Gebruik voor veelgebruikte olie een schakelaar om de toevoer vanuit een olievatrek te regelen.
Houd nieuwe olie gescheiden van afgewerkte olie en gebruik geen container waar afgewerkte olie in heeft gezeten om nieuwe olie in te doen om verontreiniging te voorkomen.
Veiligheid van olie:
Bewaar olie apart en plaats er geen brandbare materialen omheen.
Roken en open vuur zijn niet toegestaan in de olieopslagruimte.
Rust minstens twee brandblussers uit.
Stapel geen olievodden of reinigingsolie op na het afvegen van de machine om verbranding te voorkomen.
Bewaar ontvlambare speciale oliën of chemische oplosmiddelen apart en markeer ze met een ontvlambaar etiket.
Voorzorgsmaatregelen voor gebruik:
Raadpleeg een smeringsdeskundige en gebruik smeermiddelen met de juiste specificaties, zodat er zo min mogelijk soorten olie worden gebruikt.
Vermeld de onderdelen die geolied moeten worden, de naam van de olie, de oliecyclus, enz. met eenvoudige schema's voor elke machine en wijs een verantwoordelijke persoon aan om te voorkomen dat het verkeerde type olie wordt gebruikt.
Reinig en veeg de olie afzuigpomp, oliekannetje en andere reservoirs en gereedschappen alvorens olie toe te voegen.
Gebruik speciale containers voor elk type olie en label ze met de naam van de olie om verontreiniging te voorkomen.
Was de machine met oplosmiddelen voordat u olie ververst en gebruik geen in water oplosbare reinigingsmiddelen.
Noteer het machineonderhoud na elke toevoeging of vervanging van smeerolie.
Als er abnormale oliecondities worden gevonden of als de olie de olieverversingscyclus heeft bereikt, moeten er monsters worden genomen en naar een professioneel bedrijf worden gestuurd voor een chemische test.
Milieubescherming en gezondheid:
Loos afgewerkte olie niet rechtstreeks in het riool of de bodem om vervuiling van het milieu te voorkomen.
Verzamel afgewerkte olie en vloeistoffen in speciale vaten en lever ze in bij recyclingbedrijven met een vergunning van de overheid. Dump ze niet lukraak.
Mensen met huidallergieën of schaafwonden moeten direct contact met smeerolie vermijden.
Draag geen kleren die met olie besmeurd zijn en stop geen lappen met olie in een zak.
Gebruik geen vuile lappen om olie van de huid te vegen om te voorkomen dat metaaldeeltjes in de lappen de huid krassen en infectie veroorzaken.
Verklarende woordenlijst van technische termen
Schurende slijtage: Mechanische slijtage veroorzaakt door het relatieve glijden van twee contactoppervlakken.
Additief: Een kleine hoeveelheid materiaal die wordt toegevoegd om de smeereigenschappen te verbeteren.
Adhesieverbeteraar: Een additief dat aan olie en vet wordt toegevoegd om de hechting te verbeteren (bijv. polyisobuteen).
Hechtsmeermiddel: Een smeermiddel waaraan een adhesieverbeteraar is toegevoegd om te voorkomen dat het smeermiddel wordt weggeslingerd door middelpuntvliedende kracht.
Anti-Friction (AF) Coating, Anti-Wear (AW) Coating: Vaste smeermiddelen met een droge film die veel worden gebruikt, inclusief uitharding bij kamertemperatuur en uitharding door warmte.
De formule bevat vaste smeermiddelen ("grondstoffen" genoemd) en bindmiddelen. Zie "bindmiddel".
Anti-veroudering: Materiaalveroudering veroorzaakt door oxidatie, oververhitting of de aanwezigheid van bepaalde metalen (zoals koper, lood, zilver, enz.), die kan worden verbeterd door bepaalde additieven (zoals antioxidanten) toe te voegen.
ASTM: Amerikaanse vereniging voor testen en materialen.
Basisolie: Basiscomponent van smeerolie en vet.
Bindmiddel: Een niet-vluchtig medium of vormmiddel dat wordt gebruikt om de bindkracht tussen deeltjes van een vast smeermiddel of de hechting tussen een vaste smeermiddelfilm en een wrijvingsoppervlak te verbeteren.
Afbreekkoppel: Het koppel dat nodig is om een boutverbinding.
Chemische inertie: (smeermiddel) en sommige stoffen reageren niet chemisch.
Wrijvingscoëfficiënt: De verhouding tussen de wrijvingskracht tussen twee contactoppervlakken en de normaalkracht.
Prestaties bij lage temperatuur: Aangeduid door het troebelingspunt, vloeipunt en stolpunt voor smeerolie en door Kesternich stroomdruk- en torsietests bij lage temperatuur voor smeervet.
Colloïde: Een stabiele vloeibare suspensie van deeltjes (deeltjesgrootte 10^-5~10^-7cm) als een vaste stof (geen sedimentatie van deeltjes).
Complex Vet: Een smeervet op basis van metaalzeep en verschillende zuren als verdikkingsmiddelen, bijzonder geschikt voor hoge temperaturen en langdurig gebruik.
Consistentie: Een parameter van smeervet, verdeeld in onbewerkte penetratie en bewerkte penetratie, gemeten volgens de NLGI-norm (National Lubricating Grease Institute). Consistentie wordt eenvoudig ingedeeld in negen klassen, zoals:
Consistentieniveau | Werk taps toelopen (1/10 mm) |
00 | #: 400-430 |
0 | #: 350-385 |
1 | #: 310-340 |
2 | #: 265-295 |
Dichtheid: de massa (in g) van het smeermiddel per volume-eenheid (in cm3) bij 20°C.
Cleaner: een oppervlakteactieve stof die wordt gebruikt om resten en bezinksel van oppervlakken te verwijderen.
Dispersie: het vermogen van een vloeistof om onoplosbare stoffen te dispergeren.
DN-waarde: een referentiewaarde voor het vet dat wordt gebruikt in wentellagers die wordt berekend door de lagerdiameter (in mm) te vermenigvuldigen met de rotatiesnelheid (in omwentelingen per minuut).
Druppelpunt: de temperatuur waarbij een smeervet overgaat van een halfvaste naar een vloeibare toestand en een indicatie is voor de hittebestendigheid van het vet.
Dynamische viscositeit: ook bekend als absolute viscositeit, deze eigenschap geeft de interne weerstand tussen vloeistofmoleculen weer wanneer de smeerolie door een pijp of spleet stroomt.
EP (extreme druk) additief: een chemische stof die het vermogen van het smeermiddel om zware belastingen en hoge temperaturen te weerstaan verbetert, waardoor de slijtvastheid van oliën en vetten toeneemt.
Emcor-test: een corrosieweerstandstest voor waterbestendige vetten waarbij ten minste twee met vet gesmeerde lagers ongeveer een week in water moeten draaien, met een corrosieweerstandswaarde die varieert van 0 tot 5 (0 betekent geen corrosie en 5 betekent ernstige corrosie).
Esterolie: een verbinding van zuur en alcohol die wordt gebruikt als smeermateriaal en voor de productie van smeervetten.
Vlampunt: de laagste temperatuur waarbij een mengsel van oliedamp en lucht kan ontbranden bij blootstelling aan een vlam.
Fluorsilicone-olie: een siliconenolie met fluoratomen in de moleculaire structuur.
Frettslijtage: een soort mechanisch-chemische slijtage veroorzaakt door microbewegingen tussen twee contactoppervlakken, wat resulteert in pitting en de ophoping van oxiden op het wrijvingsoppervlak.
Wrijving: een weerstand tegen tangentiale beweging die optreedt wanneer twee voorwerpen ten opzichte van elkaar bewegen op hun raakvlak.
Vet: een smeermiddel dat bestaat uit basisolie en een verdikkingsmiddel.
Inhibitor: een additief dat in smeermiddelen wordt gebruikt om veroudering en corrosie te vertragen.
Vloeipunt: de hoogste temperatuur waarbij een oliemonster niet beweegt onder gespecificeerde testomstandigheden, uitgedrukt in graden Celsius.
Schenkpunt: de laagste temperatuur waarbij een oliemonster kan vloeien onder gespecificeerde testomstandigheden, uitgedrukt in graden Celsius. Het is een standaardindicator die wordt gebruikt om de vloeibaarheid bij lage temperatuur van smeeroliën te meten en ligt meestal iets hoger dan het vloeipunt.
Vooruitzichten voor de ontwikkeling van smeermiddelen
In de komende 10 jaar zal de vraag naar smeermiddelen in de regio Azië-Pacific oplopen tot 15,5 miljoen ton, waarbij China goed is voor 40% van de regionale vraag.
Tegen 2020 zal de vraag naar smeermiddelen op de Chinese markt verdubbeld zijn en de consumptie kan die van de Verenigde Staten overtreffen.
De snelle groei in de vraag naar auto-olie en de trend naar high-end auto-olie zal de smeermiddelenindustrie naar een periode van snelle ontwikkeling leiden.
Naarmate de vraag naar smeermiddelen voor de auto-industrie jaar na jaar blijft stijgen, zal ook de kwaliteit van smeermiddelen een doorbraak bereiken, waarbij hoogwaardige smeermiddelen direct zullen voldoen aan de internationale normen.
Duidt een smeermiddel met een hoge viscositeit op een goede kwaliteit?
Als de werksnelheid van de onderdelen hoog is, kan de belasting op het oppervlak van de onderdelen kleiner zijn en is de viscositeit van het bijbehorende smeermiddel lager (bijv. spindelolie).
Omgekeerd zal de viscositeit van het overeenkomstige smeermiddel hoger zijn (bijvoorbeeld tandwielolie). Natuurlijk moet de selectie van smeermiddelen uiteindelijk gebeuren volgens de vereisten van de leverancier voor de selectie van smeermiddelen.
De kwaliteit van smeermiddelen omvat echter veel andere indicatoren dan viscositeit, dus viscositeit alleen kan niet worden gebruikt om de kwaliteit van smeermiddelen te beoordelen.
Smeerolie
Smeerolie, ook bekend als smeervet, is een niet-vluchtig olieachtig smeermiddel dat meestal wordt gewonnen uit aardolie of uit dierlijke en plantaardige oliën.
Er zijn drie belangrijke soorten smeerolie op basis van hun bron: dierlijke en plantaardige olie, smeerolie uit aardolie en synthetische smeerolie.
Smeerolie op basis van aardolie is goed voor meer dan 97% van het totale verbruik, dus smeerolie verwijst vaak naar smeerolie op basis van aardolie.
Het wordt voornamelijk gebruikt om wrijving tussen bewegende delen te verminderen en heeft andere functies zoals koeling, afdichting, corrosiewering, roestpreventie, isolatie, krachtoverbrenging en het verwijderen van onzuiverheden in machineapparatuur.
De smeerolie wordt geproduceerd door gebruik te maken van smeeroliefracties en residufracties van destillatie-eenheden van ruwe olie als grondstoffen en wordt vervolgens onderworpen aan processen zoals deasfalteren met oplosmiddelen, ontwaxen met oplosmiddelen, raffineren met oplosmiddelen, raffineren met waterstof of raffineren met zuren en basen, bleken, enz. om bestanddelen zoals stoffen die vrije koolstof vormen, stoffen met een lage viscositeitsindex, stoffen met een slechte oxidatiestabiliteit, paraffine en chemische stoffen die de kleur van het eindproduct beïnvloeden, te verwijderen of te verminderen.
De gekwalificeerde smeeroliebasisolie wordt verkregen en na menging en toevoeging van additieven wordt het een smeerolieproduct.
De belangrijkste prestaties van smeerolie zijn viscositeit, oxidatiestabiliteit en smering, die nauw samenhangen met de samenstelling van smeeroliefracties. Viscositeit is een belangrijke kwaliteitsindicator die de vloeibaarheid van smeerolie weergeeft.
Verschillende gebruiksomstandigheden hebben verschillende viscositeitsvereisten. Smeerolie met een hoge viscositeit moet worden gekozen voor machines met zware belastingen en lage snelheden.
Oxidatiestabiliteit geeft aan in hoeverre olieproducten bestand zijn tegen oxidatie in de gebruiksomgeving als gevolg van temperatuur, zuurstof in de lucht en metaalkatalyse.
Na oxidatie genereert het olieproduct koolstofachtige stoffen die voornamelijk bestaan uit kleine asfaltenen, kleverige lakachtige stoffen of film, of kleverige waterhoudende stoffen, afhankelijk van de gebruiksomstandigheden, waardoor het product minder bruikbaar wordt of zijn bruikbaarheid verliest.
De smeerbaarheid geeft de antislijtageprestaties van de smeerolie aan.
Functies van smeerolie
Smeerolie is een vloeibaar smeermiddel dat op verschillende soorten machines wordt gebruikt om wrijving te verminderen, machines en werkstukken te beschermen en dient voornamelijk voor smering, koeling, roestpreventie, reiniging, afdichting en buffering.
Smeerolie is goed voor 85% van alle smeermiddelen en er zijn veel soorten en kwaliteiten. Jaarlijks wordt wereldwijd ongeveer 38 miljoen ton gebruikt. De algemene vereisten voor smeerolie zijn:
(1) Wrijvings- en slijtagebestendig, vermindert de wrijvingsweerstand om energie te besparen, vermindert slijtage om de mechanische levensduur te verlengen en verbetert de economische efficiëntie;
(2) Koeling, waarbij de wrijvingswarmte op elk moment uit de machine moet worden afgevoerd;
(3) Afdichting, waarbij lekkage moet worden voorkomen, stof moet worden voorkomen en gaslekkage moet worden voorkomen;
(4) Anticorrosie en roestpreventie, waarbij het wrijvingsoppervlak moet worden beschermd tegen aantasting door olie of uitwendige corrosie;
(5) Schoonspoelen, waarbij vuil uit het wrijvingsgebied wordt verwijderd;
(6) Spanningsspreiding en buffering, spreiding van belastingen, buffering en vermindering van schokken en stoten;
(7) Overbrenging van kinetische energie, zoals hydraulische systemen, motoren met afstandsbediening en continu variabele transmissies.
Samenstelling van smeerolie
Smeerolie bestaat over het algemeen uit twee delen: basisolie en additieven. De basisolie is het hoofdbestanddeel van smeerolie en bepaalt de basiseigenschappen.
Additieven kunnen de prestatiegebreken van de basisolie compenseren en verbeteren, nieuwe eigenschappen toekennen en zijn een belangrijk bestanddeel van smeerolie.
Opslag van smeerolie
Vaten en blikken smeerolie moeten zoveel mogelijk in magazijnen worden opgeslagen om de invloed van het klimaat te vermijden.
Geopende vaten smeerolie moeten in het magazijn worden opgeslagen. Olievaten moeten horizontaal worden gelegd en beide uiteinden van het vat moeten worden vastgeklemd met houten wiggen om wegrollen te voorkomen.
Bovendien moeten de olievaten regelmatig worden gecontroleerd op lekken en of de markeringen op het vatoppervlak duidelijk zijn.
Als het vat verticaal moet worden opgeslagen, is het aan te raden het vat om te keren zodat het deksel naar beneden wijst, of het vat iets te kantelen om te voorkomen dat regenwater zich ophoopt op het vatoppervlak en het deksel overstroomt. Water heeft nadelige effecten op smeerolie.
Oppervlakkig gezien lijkt het misschien dat water niet door het intacte deksel van het vat kan dringen en het olievat kan binnendringen, maar olievaten die buiten worden bewaard, staan overdag bloot aan intens zonlicht en 's nachts aan koeler weer.
Dit thermische uitzetten en inkrimpen kan de luchtdruk in de loop beïnvloeden.
Overdag is de luchtdruk in het vat iets hoger dan de atmosferische druk, terwijl het 's nachts een vacuüm benadert.
Deze verandering in druk tussen dag en nacht kan een "ademhalingseffect" veroorzaken. Een deel van de lucht in het vat wordt overdag "uitgeademd" en 's nachts wordt er lucht "ingeademd".
Als het deksel van het vat in water wordt ondergedompeld, zal er onvermijdelijk water met de lucht in het vat terechtkomen, en na verloop van tijd zal de hoeveelheid water gemengd met de olie aanzienlijk zijn.
Bij het uitnemen van de olie moet het olievat horizontaal op een houten standaard met een geschikte hoogte worden gelegd, moet er een kraan op het deksel van het vat worden geïnstalleerd voor het lozen van de olie en moet er een bak onder de kraan worden geplaatst om druppelen te voorkomen.
Als alternatief kan het olievat verticaal worden geplaatst en kan een handpomp worden gebruikt om de olie uit het vat te pompen via een pijp die in het deksel van het vat is gestoken.
Bulkolie opgeslagen in olietanks wordt onvermijdelijk vervuild met gecondenseerd water en onzuiverheden, die zich uiteindelijk ophopen op de bodem van de tank en een laag slibachtig materiaal vormen dat de smeerolie vervuilt.
Daarom moet de tankbodem concaaf of hellend zijn en moet er een afvoerplug worden geïnstalleerd voor tijdige afvoer van residu. Binnen een mogelijk bereik moet de binnenkant van de olietank regelmatig worden gereinigd.
Temperatuur heeft een grotere invloed op smeervet dan op smeerolie. Langdurige blootstelling aan hoge temperaturen (bijv. zonlicht) kan ertoe leiden dat de oliecomponenten in het smeervet zich scheiden.
Daarom moeten smeervetvaten in het magazijn worden opgeslagen, met de opening van het vat naar boven.
De opening van het vat voor de opslag van smeervet is groter, waardoor er gemakkelijker onzuiverheden en water kunnen binnensijpelen.
Na gebruik moet het deksel van het vat onmiddellijk goed gesloten worden.
Opslag van smeerolie op plaatsen die te koud of te warm zijn, moet worden vermeden omdat dit nadelige gevolgen heeft voor de olie.
Smeerolie Basisolie
Smeeroliebasisolie kan worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën: minerale basisolie en synthetische basisolie. Minerale basisolie wordt veel gebruikt en neemt een groot deel (meer dan 95%) van het smeerolieverbruik voor zijn rekening, maar in sommige specifieke toepassingen zijn smeermiddelen met synthetische basisolie nodig, wat heeft geleid tot de snelle ontwikkeling van synthetische basisolie.
Minerale basisolie wordt gewonnen uit ruwe olie. De belangrijkste productieprocessen van smeeroliebasisolie zijn atmosferische destillatie, deasfalteren met oplosmiddelen, raffineren met oplosmiddelen, ontwaxen met oplosmiddelen en afwerking met klei of hydrogenatie.
China herzag zijn standaard voor smeerolie in 1995, waarbij vooral de classificatiemethode werd gewijzigd en twee speciale standaarden voor basisolie werden toegevoegd voor een laag stolpunt en diepe raffinage. Het belangrijkste aspect van de productie van minerale smeerolie is de keuze van de beste ruwe olie.
De chemische samenstelling van minerale basisolie bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen met een hoog kookpunt en een hoog moleculair gewicht en mengsels van niet-koolwaterstoffen.
De samenstelling bevat over het algemeen alkanen (rechte keten, vertakte keten en meervoudige vertakte keten), cycloalkanen (enkelringig, dubbelringig en meervoudig), aromaten (enkelringig, meervoudig), cycloalkylaromaten en niet-koolwaterstofverbindingen zoals zuurstof, stikstof, zwavelhoudende organische verbindingen en colloïdale en asfalteenverbindingen.
In het verleden deelden grote buitenlandse oliemaatschappijen basisolie in in paraffinebasisolie, nafteenbasisolie en intermediaire basisolie op basis van de eigenschappen van ruwe olie en verwerkingstechnologie.
Sinds de jaren 1980, met de ontwikkeling van motorolie, is smeerolie meestal laag visceus, multigrade en universeel.
Er zijn hogere eisen gesteld aan de viscositeitsindex van basisolie en de vorige classificatiemethode van basisolie kan zich niet aan deze trend aanpassen.
Daarom classificeren grote buitenlandse oliemaatschappijen basisolie nu over het algemeen op basis van de viscositeitsindex, maar er is geen strikte norm.
In 1993 heeft API basisolie ingedeeld in vijf categorieën (API-1509) en opgenomen in het EOLCS (API Engine Oil Licensing and Certification System).