САДРЖАЈ

УВОД....................................................................................................................................................3

1. ОСНОВЕ МАЗИВА И ЊЕГОВЕ ПРИМЕНЕ............................................................................5

1.1. ОСНОВЕ МАЗИВА.................................................................................................................5

1.2. БАЗНА УЉА............................................................................................................................6

1.2.1. Минерална базна уља..........................................................................................................6

1.2.2. Рерафинисана базна уља.....................................................................................................6

1.2.3. Синтетичка базна уља.........................................................................................................7

1.2.4. Биоразградива базна уља.....................................................................................................8

1.2.5. Трендови у коришћењу базних уља...................................................................................8

1.3. АДИТИВИ................................................................................................................................9

1.3.1. Адитиви који побољшавају физичка својства мазива.......................................................9

1.3.2. Адитиви који побољшавају хемијска својства мазива....................................................10

1.3.3. Адитиви који штите машинске елементе од штетних материја насталих у уљу..........10

1.4. УГУШИВАЧИ ЗА МАЗИВЕ МАСТИ.................................................................................11

1.5. ОСОБИНЕ МАЗИВА.............................................................................................................12

1.5.1. Физичке особине................................................................................................................12

1.5.2. Хемијске особине...............................................................................................................13

1.5.3. Експлоатационе особине...................................................................................................14

2. МОТОРНА УЉА.......................................................................................................................14

2.1. КЛАСИФИКАЦИЈА ПРЕМА ВИСКОЗНОСТИ:................................................................15

2.2. КЛАСИФИКАЦИЈА ПРЕМА КВАЛИТЕТУ:.....................................................................15

3. УЉА ЗА ПОДМАЗИВАЊЕ МЈЕЊАЧА И ДИФЕРЕНЦИЈАЛА МОТОРНИХ ВОЗИЛА. . .18

4. МАЗИВИЕ МАСТИ:.................................................................................................................19

5. ОСТАЛИ ФЛУИДИ...................................................................................................................20

5.1. КОЧИОНА ТЕЧНОСТ..........................................................................................................20

5.2. АНТИФРИЗ............................................................................................................................20

ЗАКЉУЧАК.......................................................................................................................................23

ЛИТЕРАТУРА...................................................................................................................................25

ЛИСТА КОРИШЋЕНИХ СКРАЋЕНИЦА......................................................................................26

Слика 1 Изглед мотора

Моторна уља

УВОД

Први мотори су настали као човекова експлоатација природних процеса. Рецимо, човечанство је користило снагу воде и ветра у млиновима. Први мотор који је заиста био независан од природе била је парна машина. Ова врста мотора се заснива на производњи паре која покреће клип у цилиндру. Транслаторно кретање се затим обично трансформише у ротационо кретање инерционог точка. У 19. веку настали су мотори у којима гориво сагорева у контролисаним експлозијама које се периодично изазивају варницама. Оваква врста мотора (са унутрашњим сагоревањем) покреће аутомобиле и авионе, а кроз историју је више пута унапређивана и усавршавана. Прву теорију мотора је засновао Sadi Karno 1824. године. Karl Benc је крајем 19. века развио аутомобилски мотор полазећи од Отовог четворотактног мотора, што је постао вишедеценијски стандардни дизајн.Код моторних возила се у огромној већини користе "класични" клипни мотори. Ту

спадају ото (Otto Nikolaus) - називани још и бензински мотори и дизел мотори (Rudolf Diesel). Они се међусобно разликују по термодинамичком циклусу по којим раде (и по којима су и добили имена), из чега произилази и принципијелна разлика у врстама горива које користе: ото мотори користе моторне бензине, али и алтернативна горива, као што су ТНГ1, КПГ2 и ТПГ3, алкохолна горива, евентуално и биогас, док дизел мотори користе дизел гориво и биодизел, евентуално делимично и КПГ и ТПГ. И једни и други могу бити двотактни или

четворотактни. О принципу рада мотора нећемо говорити у овом раду, већ о његовом подмазивању. Док мотор ради, у њему се обрћу и померају метални делови једни према другима. Како су ти делови храпави, а при обртању и померању се трљају једни од друге, настаје трење, а због тога и загревање. Да се не предузму неке мере, убрзо би се заглавили једни у друге. Да се то не догоди, измедју њих се увлачи слој уља, да би се трљали о уље. Тако се моторним уљем смењује трење, а тиме и хабање клипова, лезајева и других покретних делова мотора. Поред тога, уље побољшава заптивање против притиска сагорелих гасова, доприноси хлађењу мотора, јер предаје ваздух топлоту у кућишту радилице и кориту за уље, спречава корозију и испире део штетних остатака сагоревања.Битно је нагласити да није мотор једини склоп на возилу који захтева подмазивање. У овом раду ће мо обрадити поред уља за подмазивање мотора и уља за подмазивање мењача и диференцијала, текућине за хидрауличне кочионе суставе, текућине за заштиту хладњака од смрзавања и корозије и мазиве масти.Главни разлог за коришћење мазива је да се спречи појава отказа транспортног средства. Правилним избором мазива остази се могу спречити или бар одложити. Радње које се предузимају да до отказа не дође се зову одржавање које би могли

1 Течни нафтни гас2 Компримовани природни гас3 Течни природни гас

2

Моторна уља

дефинисати као „скуп активности које се спроводе ради очувања и обнављања ресурса, спречавања отказа, односно њиховог отклањања и обухвата: превентивно одржавање, корективно одржавање и контролне прегледе",Корективио одржавање садржи више програма одржавања који се спроводе ради очувања и обнављања ресурса и отклањања отказа на средствима. Ово одржавање поред отклањања отказа на средствима има за циљ да путем ремонтовања појединих подсистема или комплетног система продужи век трајања транспортном средству.Контролни прегледи се спроводе ради провере квалитета превентивног и корективног одржавања и оцене техничког стања техничких средстава, а обухватају: техничку контролу, ванредни технички преглед и остале прегледе и конгроле.Превентивно одржавање се може поделити на планско и непланско. Основне активности у превентивном одржавању су:

- чишћење и подмазивање техничких система - преглед (праћење стања) - поправке

Планско превентивно одржавање: Под појмом превентивно-планско одржавање се подразумевају фиксни интервали у којима се изводе одређене активности. Ове активности се изводе седмично, месечно, квартално, сезонски или по неким другим унапред одређеним интервалима. Два главна елемента превентивног одржавања са фиксним интервалима су технолошки поступак и дисциплина. Једна од нај битнијих радњи које се изводе у склопу превентивног одржавања је подмазивање. Велики број механичких система и њихово стално усавршавање, захтева и стално побољшавање квалитетног нивоа мазива. Произвођачи опреме постављају додатне захтеве за побољшање квалитетног нивоа мазива, тако да је створено много варијаната, како по вискозним градацијама тако и по радним особинама. То је изазвало велике тешкоће корисницима приликом избора одговарајућег мазива, те је решење овог проблема нађено увођењем ознака како по вискозности тако и по квалитетном нивоу. Правилно подмазивање подразумева снабдевање сваког места за подмазивање:

- одговарајућим мазивом - одређеном количином мазива - у одређеним интервалима - помоћу одређених уређаја

У овом раду ће те се мало детаљније упознати са средствима за подмазивање.

3

Моторна уља

1. ОСНОВЕ МАЗИВА И ЊЕГОВЕ ПРИМЕНЕ

1.1. ОСНОВЕ МАЗИВА

Мазива се дефинишу као гасовите, текуће и чврсте материје које смањују трење између површина метала, који се налазе у релативном кретању, што (истовремено) омогућава пренос снаге и топлине те хлађење, како би се метални делови заштитили од трошења и корозије.Мазива се деле у две основне групе: 1. мазива уља и 2. мазиве масти.

- Мазива уља се производе од базних уља и одговарајућих пакета адитива.- Мазиве масти се производе од базних уља, одговарајућих пакета адитива те

угушћивача.За сва мазива вриједи правило: базна уља + одговарајући пакет адитива = мазива уља + угушћивачи = мазиве мастиМазива уља и мазиве масти су конструкциони елементи механичких система. Са развојем механичких система, а у данашње време захтеви се мењају из дана у дан, произвођачи мазива морају да прате технолошки и технички тренд развоја. Правилна примена мазива осигурава сигуран и економичан рад, а осим тога обезбеђује и дужи век механичких система. Због тога корисници опреме морају се придржавати препорука произвођача.Мазива уља садрже две основне групе компонената: базна уља и адитиве различитих функција. Мешањем базних уља одређених вискозних градација и различитих група адитива, добија се широка палета мазивих уља која се међусобно могу разликовати по намени, реолошким, триболошким и другим радним особинама.

БАЗНА УЉА + АДИТИВИ = МАЗИВА УЉА

 

Конвенционална базна   уља: - Рафинати- РерафинатиНеконвенционална базна уља:- Хидрокрекована базна уља (HC)- Синтетички угљоводоници- Синтетички естри- ПолигликолиБиљна уља:- Репичино уље

  - Детерџенти- Дисперзанти- За заштиту од хабања- За заштиту од високих притисака (EP)- Инхибитори рђе и корозије- Модификатори трења- Депресанти тачке течења- Импрувери индекса вискозности (VI)- Омекшивачи еластомера- Инхибитори оксидације уља- Инхибитори пене- Деактиватори метала

  - Уља за четворотактне моторе- Уља за двотактне моторе- Уља за мењаче и диференцијале- Уља за аутоматске мењаче (ATF)- Универзална уља за тракторе (STOU)- Уља за кочнице- Хидраулична и остала индустријска уља

Табела 1 Мазива уља

Мазиве масти се могу дефинисати као чврста или получврста мазива, настала дисперговањем одговарајућег угушћивача у мазивом уљу. Својства мазивих масти зависе углавном од врсте угушћивача који могу бити сапунског и несапунског порекла. 

4

Моторна уља

БАЗНА УЉА + АДИТИВИ +УГУШЋИВАЧ

И= МАЗИВЕ МАСТИ

 

Конвенционална  базна уља: - Рафинати- РерафинатиНеконвенционална  базна   уља: - Хидрокрекована уља (ХЦ)- Синтетички угљоводоници- Синтетички естри- ПолигликолиБиљна уља:- Репичино уље

  - За заштиту од хабања- За заштиту од високих притисака- Инхибитори рђе и корозије- Инхибитори оксидације- Чврсте материје за побољшавање својства подмазивања (графит, молибдендисулфид)

  Сапуни метала- Литијумови- Калцијумови- Натријумови-Алуминијумови- Баријумови Остали угушћивачи:- Бентонит- Полиуретани- Гели

  - Вишенаменске масти- Масти за високе температуре- Масти за ниске температуре- Масти за централно подмазивање- Силикагелне масти- Бентонитне масти- Полиуретанске

Табела 2 Мазиве масти

1.2. БАЗНА УЉА

Базна уља – минерална или синтетичка - чине основу свих мазива – мазивих уља и мазивих масти и битно утичу на њихове основне особине. Минерална се производе прерадом нафте, а синтетичка хемијском синтезом из различитих компонената.

1.2.1. Минерална базна уљаУ новије време називају их још и конвенционалним. Састоје се од угљоводоника - једињења угљеника (C) и водоника (H). Њихове структуре и остале особине зависе од природе и карактеристика сирове нафте из које се добијају али и од даљих – секундарних или каталитичких поступака дораде.Прерадом парафинских нафти добијају се минерална базна уља парафинске основе. Користе се за производњу моторних, трансмисионих, редукторских, хидрауличних и компресорских уља.Добре особине су им: високе тачке паљења, висока оксидациона и термичка стабилност, високи индекси вискозности. Индекс вискозности је емпиријски број, без димензија, који означава величину промене вискозности неког уља с променом температуре. Висок индекс вискозности значи релативно малу промену вискозности с променом температуре, док низак индекс вискозности показује велику промену вискозности с променом температуре. Индекс вискозности уља одређује се мерењем кинематичке вискозности на 4000C и 10000C, а употребом посебних таблица долази се до одговарајућег броја. Зависно од дубине рафинације, вредност индекса вискозности може бити висока (95-100), врло висока (до 120) и ултра висока (до 140). Од лошијих особина истичу се високе тачке течења, али се оне побољшавају поступком депарафинације и адитивима.Прерадом нафтенских нафти добијају се минерална базна уља код којих су доминантни конституенти циклопарафини или нафтени. Добра особина им је ниска тачка течења, а непожељне су знатно нижа оксидациона стабилност и ниски индекси вискозности. Због тога се нафтенска базна уља могу користити само за производњу трафо уља и уља за механичку обраду метала.

5

Моторна уља

1.2.2. Рерафинисана базна уљаДобијају се прерадом коришћених мазивих уља. Она се остварује у неколико фаза: Прве су таложење и филтрација, затим следе атмосферска и вакуум дестилација и, на крају, рерафинација добијених дестилата – најчешће је то обрада водоником. Као секундарна сировина могу се користити само коришћена моторна, трансмисиона, хидраулична и компресорска уља која се производе искључиво од минералних базних уља парафинске осонове. Коришћена уља за обраду метала, трафо уље и синтетичка мазива уља, нису погодне секундарне сировине за рерафинацију. Она се након одређене обраде обично користе као индустријско гориво и то у специјалним пећима (цигланама или цементарама) уз потпуну контролу сагоревања и хемојског састава димних гасова.Рерафинисана базна уља користе се за производњу свих врста мазивих уља и масти. 1.2.3. Синтетичка базна уљаСинтетичка базна уља производе се хемијском синтезом из различитих компонената различитим технолошким поступцима. У новије време називају их неконвенционалним базним уљима.У односу на минерална базна уља боље особине су им: висока оксидациона и термичка стабилност, врло високи индекси вискозности, добре вискозно-темепратурске особине, ниска испарљивост, низак садржај кокса. Потрошња моторног уља огледа се, у првом реду, испаравањем које је много мање код синтетичког (7% – 8%) него код минералног уља (13% - 15%). Осим тога, синтетичко уље ствара мање талога у мотору у односу на минерално и на тај начин мотор остаје чистији и дуготрајнији. Недостаци су им високе цене и релативно лошија растворљивост конвенционалних адитива. У новије време синтетичка базна уља се све више користе за производњу најновијих верзија моторних уља, неких специјалних мазива и радних флуида, а према захтевима конструктора модерних возила и индустријских система. Производе се више врста и варијаната. У табели 3 приказане су групе које се најчешће користе као мазива у примени.

Синтетичка мазива

Групе Примена у производњи мазива

Синтетички угљоводоници

Алкиларомати

Алкилбензени: Уља за клипне ваздушне компресоре, уља за расхладне компресоре, уља за ваљањеДиалкилбензени: Мазива за ниске температуре, уља за расхладне компресоре, уља за стационарне гасне турбине

Олигомери олефина

Полиизобутени: За производњу адитива, уља за обраду метала (резање, ваљање, извлачење, каљење), угушћивачи за уља, компоненте у уљима за двотактне моторе, масти за кабловеПолиалфаолефини: Савремена моторна уља (нисковискозна нпр. САЕ 5W20), уља за зупчаничке преноснике, уља за ваздушне компресоре, масти за ниске температуре

Етарска уља

Полигликоли (Полиалкиленгликоли)

Течност за кочнице, мазива за високе температуре, тешкозапаљиве хидрауличне течности, гасни компресори, мазива за лежаје, уља за зупчаничке преноснике, течности за обраду метала, литијумске масти са додатком графита

Полифенилетри Високотемпературна мазива, мазива која се излажу радиоактивном зрачењу

Перфлуорполиетри Мазива која се примењују у васионским системима

Естарска уља

Естри дикарбонских киселина

Мазива за модерне авионе, савремена моторна уља, литијумове масти

Естри неопентилполиола

Мазива за надзвучне млазне моторе, мазива за високотемпературне гасне турбине, специјалне хидрауличне течности, флуиди за пренос топлоте, високотемпературне мазиве масти

Естри фосфорне киселине

Тешкозапаљива хидраулична уља, уља за ваздушне и гасне компресоре, мазиве масти

Естри силицијумове киселине

Хидрауличне течности, уља за пренос топлоте, уља за расхладне компресоре, литијумове нискотемпературне масти

Силиконска уља Силиконска уља Мазива за подмазивање различитих парова метала, мазива за подмазивање делова од пластичних маса и каучука, уља за импрегнацију порозних лежајева од бронзе, заптивне течности за дифузионе пумпе, соларне ћелије и трансформаторе, уље за

6

Моторна уља

лежајеве и инструментације, течности за кочнице, високотемпературне мазиве масти, као импрувери индекса вискозности код естара силицијумове киселине

Халоген-угљоводоници и халогенугљеници

Хлоругљоводоници Тешкозапаљиве хидрауличне течности, уља за пренос топлоте, изолациона уља

Флуоругљеници и хлорфлуоругљеници

Компресорска уља за сабијање кисеоника, за пумпе за минералне киселине, халогене и кисеоник, за млинове и мешаче, за јака оксидациона средства, за турбо пумпе ракетних мотора

1.2.4. Биоразградива базна уљаПоследњих година, због захтева заштите животне средине, често се захтева употреба биолошки разградивих мазива. Разликује се појам “биолошки разградиво” од појма “биолошки брзо разградиво”. Процес разградње врше микроорганизми који у идеалном случају трансформишу уља у угљен диоксид, воду и беланчевине. Минерална уља која се производе из нафте биолошки су тешко разградива. Разградња може трајати месецима па и годинама. Мазива, чија се разградња одвија много брже од минералних уља (за свега неколико недеља), називају се биолошки брзо разградивим.Биолошка разградња је могућа увек када су испуњени следећи предуслови:

- присуство микроорганизама,- присуство кисеоника за дисање микроорганизама,- присуство азота и фосфорних једињења за исхрану микроорганизама,- одговарајућа температура, јер се биолошка разградња брже одвија у топлој

средини него у хладној,- мазиво не сме бити загађено материјама које убијају микроорганизме или их

чине неефикаснимТреба имати у виду, да ако и разградиве материје продру до подземних вода, биолошка разградња је веома отежана, јер је ово подручје тешко приступачно за микроорганизме. Недостаје кисеоник који је неопходан за живот микроорганизама. У последње време, захтеви заштите животне средине, намећу произвођачима мазива задатак да интензивирају развој биолошки брзо разградивих мазива. С обзиром да само 1 лит. минералног уља загади око 1.000.000 лит. воде, довољан је разлог за све већом применом биолошки брзо разградивих уља.

1.2.5. Трендови у коришћењу базних уљаБазна уља су класифицирана у пет категорија према класификацији АПИ4, приказаних у табели 4.

 

Категорија базних уља

Идекс вискозности (IV)Удео засићених угљоводоника

Сумпор, %

Група I 80 – 120 < 90 % > 0,03

Група II 80 – 120 ≥ 90 % ≤ 0,03

Група III ≥120 ≥ 90 % ≤ 0,03

Група IV ПАО-Полиалфаолефини (ИВ≥130) 100 % 0

Група V Сва остала базна уља која нису укључена у I,II,III или IV групу

Табела 4

Тренутно највише се користе минерална базна уља. Прво, због тога што су јефтинија од синтетичких и друго, што се најновијим технолошким поступцима остварују високи квалитетни нивои који задовољавају оштрије захтеве произвођача мазива и конструктора мотора. Међутим, за најновије  моделе мотора и возила, а према најновијим спецификацијама квалитета моторних уља, траже се  базна уља са знатно побољшаним карактеристикама:4 American Petroleum Institut. (Амерички институт за нафту)

7

Моторна уља

- због повишених радних температура мотора и због захтева за све дужим интервалима употребе моторних уља, тражи се врло високе термичка и оксидациона стабилност базних уља;

- за лакше стартовање хладног мотора уз оптимално подмазивање, као и због уштеде горива, траже се уља ниже вискозности (САЕ 5W-30; 5W-40; 10W-40);

- за боље подмазивање мотора у различитим температурсим условима, траже се уља са што нижим тачкама тешења и са што вишим индексом вискозности, односно, уља чија се вискозност врло мало мења са променама температуре;

- из еколошких разлога, а и због захтева за што дужим инетрвалима употребе, траже се уља са што мањом испарљивошћу и са све вишим квалитетним нивоима;

Све ове захтеве могу да задовоље хидрокрекована и синтетичка базна уља. Све већи значај добијају хидрокрекована базна уља, која су по траженим карактеристикама врло блиска синтетичким, алису им цене знатно ниже.

 

1.3. АДИТИВИ

Адитиви су материје које се додају мазивима у циљу побољшања или доношења неких нових особина мазивима, чиме се повећавају експлоатационо-техничка својства уља. То су синтетичке материје које су растворљиве у базном уљу, термички стабилне и врло ниске испарљивости.С обзиром на механизам деловања могу се поделити у три основне групе: адитиви који побољшавају физичка својства мазива: депресанти тачке течења, импрувери индекса вискозности, адитиви против пенушања и адитиви за побољшање отпорности на оптерећење, адитиви који побољшавају хемијска својства мазива: антиоксиданти, адитиви који штите машинске елементе од штетних материја насталих у уљу: адитиви против корозије, дисперзанти и детерџенти 1.3.1. Адитиви који побољшавају физичка својства мазиваПобољшивачи тачке течења – Депресанти. Да би се омогућио рад на нижим температурама, мазивим уљима се додају материје које снижавају тачку течења. Механизам деловања ових адитива се заснива на обмотавању микроскопски ситне кристале парафина при чему се онемогућава њихово груписање и таложење, тако да уље остаје дуже течљиво. Немају способност спречавања кристализације (стварања кристала) и не утичу на тачку замућења уља.Побољшивачи индекса вискозности – Импрувери. Једна од најважнијих карактеристика неког мазива је стабилност вискозности са променом температуре, односно вискозно-температурна својства. На ниским температурама ови адитиви готово не дејствују, а на високим температурама је пад вискозности мањи услед њиховог угушћивачког деловања. Импрувери индекса вискозности су адитиви за побољшање индекса вискозности уља и користе се за производњу мултиградних уља.Адитиви против пенушања – антипенушавци. Стварање пене настаје продирањем мехурова ваздуха у уље или услед деловања детерџентних и антиоксидационих адитива. Пена је врло непожељна нарочито у хидрауличним и редукторским уљима, погоршава подмазивање и узрокује губитак преноса снаге у хидрауличним системима.Антипенушавци спречавају образовање стабилне пене у уљу. Делују тако да смањују површински напон мехурића ваздуха (мехурићи пуцају) и тако доприносе брзој разградњи пене.

8

Моторна уља

Адитиви за заштиту од хабања. Смањују хабање спрегнутих контактних површина брегасте осовина, подизача вентила, радилице, лежајева и др. Најширу примену имали су адитиви на бази цинка. Међутим све се мање користе у производњи уља за савремене моторе због некомпатибилности са катализаторима за догоревање несагорелог горива.Адитиви за заштиту од високих притисака и ударних оптерећења. Да би се побољшала отпорност уљног филма мазивима се додају посебни адитиви који се према условима примене деле на три основне групе:

- адитиви за побољшање мазивих својстава (поларни адитиви),- адитиви за смањење процеса хабања (АW адитиви),- адитиви за подношење екстремно високих притисака (ЕП адитиви)

 Као адитиви за побољшање мазивих својстава користе се природни естри масних киселина (репичино уље, рицинусово уље), синтетички производи (естри) као и аминске соли масних киселина.Побољшавају мазивост, што значи способност и брзу орјентацију молекула уља према металној површини (поларност) као и ефикасност њихове адсорпције на површини.Међу поларне адитиве спадају и “модификатори трења”. Као “модификатори трења” користе се амиди, хлороване масне киселине, биљна уља као и адитиви на бази молибдендисулфида. Код моторних уља смањују трење при чему се смањује потрошња горива. Посебна пажња се посвећује избору овог типа адитива код средстава за обраду метала.Од адитива за смањење хабања (АW адитиви) највећу примену имају адитиви чија је метална компонента цинк. Адитиви на бази цинка имају највећу ефикасност на вишим температурама (преко 150 0С) при чему знатно смањују коефицијент трења, а тиме и интензитет хабања. У новије време ограничава се употреба адитива који садрже цинк. Ограничена употреба адитива који садрже цинк је посебно изражена код уља за подмазивање мотора савремених аутомобила који имају уграђен катализатор догоревања.Адитиви за заштиту од екстремно високих притисака и ударних оптерећења (ЕП адитиви) користе се за заштиту од високих локалних притисака и ударних оптерећења у условима граничног подмазивања. У таквим околностима ЕП адитиви формирају анорганска једињења са металним површинама, који преузимају на себе улогу чврстог мазива. Интензитет активности атома сумпора, фосфора и хлора, који представљају основу ЕП адитива, зависи од температуре и притиска на месту контакта.

1.3.2. Адитиви који побољшавају хемијска својства мазиваАдитиви за заштиту од оксидације – Антиоксиданти. Антиоксиданти су адитиви који повећавају постојаност уља према дејству кисеоника и представљају најчешће коришћене адитиве. Како су продукти оксидације корозивни, инхибирањем оксидације аутоматски се инхибира и корозија. Ови адитиви врше пасивизацију металне површине и на тај начин смањују каталитичко деловање метала на процес оксидације. 1.3.3. Адитиви који штите машинске елементе од штетних материја насталих у

уљуАдитиви за заштиту од корозије - Инхибитори корозије. Инхибитори корозије (антикорозивни адитиви) штите металне делове машинских елемената који су изложени дејству рђе и корозије. Корозија је електрохемијски процес и настаје агресивним деловањем киселих хемијских продуката, а рђа је вид корозије када ваздух или вода делују агресивно на металну површину. Основни механизам деловања

9

Моторна уља

антикорозивних адитива заснива се на формирању заштитног слоја на површини метала физичком и хемијском адсорпцијом.Антиоксиданти и детерџенти (базни адитиви) су такође инхибитори корозије.Детерџентни адитиви. То су материје које спречавају таложење нечистоћа на деловима мотора који се налазе под утицајем високих температура.Механизам деловања ових адитива заснива се на њиховој способности да:

- чисте металне површине од производа оксидације и не допуштају да се накупљају и таложе по површинама и

- захваљујући свом алкалном својству могу да неутралишу хемијски агресивне киселе продукте настале сагоревањем горива са повећаним садржајем сумпора. Параметар за ово је Тотални Базни Број (ТБН).

- У одређеним случајевима ови адитиви истовремено показују нека својства инхибиције корозије и рђања, па се сврставају у групу вишефункционалних адитива.

Дисперзантни адитиви Они имају улогу да држе у дисперзији продукте настале оксидацијом уља (смоле, чађ) у условима ниских и средњих радних температура. Ови продукти настају у моторима у условима “стани-крени” градске вожње на кратким релацијама и у условима подхлађеног мотора. Дисперзанти су безпепелна једињења а механизам деловања састоји се у опкољавању молекула нечистоћа у уљу, одржавају их у дисперзном стању, односно спречавају груписање честица, њихово таложење и зачепљење циркулационих путева. Осим тога, ови адитиви морају имати и одређена детерџентна својства, односно својства растварања смоласто-асфалтних једињења и уљног муља.Деактиватори метала. Ови адитиви редукују каталитички утицај метала (металних опиљака) на оксидацију уља. Честице се облажу заштитним слојем који прекида или умањује каталитичко деловање на процес оксидације. Осим тога, они разлажу продукте оксидације и прекидају штетне реакције.Адитиви емулгатори. То су најважнији додаци емулзионим уљима која са водом граде емулзије. Због великих површинских напона у граничним слојевима уље и вода се не мешају. Задатак емулгатора је да смање површински напон и обезбеде стварање стабилне емулзије.  Адитиви деемулгатори. Функција деемулгатора је да спречи стварање емулзије у случају продора воде у систем.Механизам деловања се своди на пове}ање површинског напона између молекула уља и воде и спречавања процеса стварања емулзије.

1.4. УГУШИВАЧИ ЗА МАЗИВЕ МАСТИ

Како је познато, базно уље + пакет адитива = мазиво уље + угушћивач = мазива маст из чега следи да је мазива маст заправо мазиво уља у полутекућем, меканом и крутом стању, зависно о садржају или врсти угушћивача који се додаје у мазиво уље.

Угушћивачи могу бити:- сапунски (калцијеви, натријеви, литијеви, баријеви, алуминијски итд.)- комплексни сапуни- несапунски (гел, бентонит, масноће с анорганским компонентама и сл.).

Мазиве масти носе називе према угушћивачу који се користи за њихову производњу:- сапунске масти су калцијеве, натријеве, литијеве, графитне и слично- комплексне носе назив по комплексним сапунима који се додају у уље- несапунске мазиве масти носе назив по несапунским угушћивачима (гел,

бетонит, масноће с анорганским компонентама и сл.).

10

Моторна уља

1.5. ОСОБИНЕ МАЗИВА

Особине мазива су одређене особинама базних уља и адитива. Све особине мазива се могу поделити на: физичке, хемијске и експлоатационе.У физичке особине спадају: густина, вискозност, индекс вискозности, тачка паљења, тачка течења, испарљивост, емулзивне особине, способност растварања гасова и издвајања гасова, стварање пене, конзистенција и пенетрација масти, тачка капања, издвајање уља из масти, боја, специфична топлота и топлотна проводљивост и друге.У хемијске особине спадају: оксидациона стабилност, термичка стабилност, водоотпорне особине, неутрализациони број, садржај пепела, садржај кокса, садржај воде, сапонификациони број и друге.У експлоатационе особине спадају: ЕП својства и отпорност на хабање (тест са четири кугле), отпорност мазивог филма (Тимкен тест), антихабајућа својства мазива код зупчаника (FZG тест или RYDER тест), антихабајућа својства хидрауличних уља (Vickers тест) итд. 1.5.1. Физичке особинеГустина је однос масе и запремине уља: p=m/V. Одређује се на температури од 15 0C и изражава се у (кг/м3) или (г/цм3). Густина се незнатно мења са порастом притиска, али се знатно мења са променом температуре, јер се променом температуре мења запремина течности.Вискозност је један од основних критеријума оцене квалитета уља, а дефинише се као унутрашње трење или инерција на кретање под дејством неке силе. Од вискозности зависи квалитет подмазивања, енергетски губици током протицања, рад уљне пумпе, довођење довољне количине уља до свих места која се подмазују, успешност рада пречистача уља, чишћење површина, херметизација места трења итд. У пракси се користе динамичка (h) и кинематичка (n) вискозност. Индекс вискозности је емпиријска вредност која указује на промену вискозности са променом температуре. Више вредности индекса вискозности указују на мање изражену склоност промени вискозности са променом температуре и обрнуто. Веће вредности индекса вискозности од 100 имају само мултиградна уља.Тачка паљења је најнижа температура до које треба загрејати неко уље у условима при којима ћесе ослобођене паре тренутно запалити принетим отвореним пламеном, без трајног горења. Изражава се у 0C и сматра се мерилом испарљивости а значајна је за транспорт и складиштење због опасностиод пожара.Тачка течења представља најнижу температуру на којој неко мазиво уље, приликом хлађења, још показује тенденцију течења. Непосредно испод ове температуре уље се потпуно стињава.Испарљивост подразумева количину уља која испари у прописаном времену на прописаној температури (Noack тест: 1сат на 250 0C ). Представља важну карактеристику моторних уља, јер се код уља која имају велику испарљивост јављају разни проблеми у току експлоатације, као на пример: повећана потрошња, угушћивање, а с тим и погоршано подмазивање. Осим тога са повећањем испарљивости расте опасност од пожара. Губитак уља испаравањем на температури од 40 0C код већине уља износи око 5%, а смањење испаравања минералног уља се може постићи додавањем синтетичке основе, посебно поли-алфа-олефина.Под емулзивним особинама подразумева се склоност неког уља да у присуству воде гради стабилну емулзију. Код већине мазивих уља (моторна, индустријска) захтевају се неемулзивне особине, док су код неких (уља за хлађење и подмазивање при обради

11

Моторна уља

метала, тешко запаљива емулзивна хидраулична уља) пожељне добре емулзивне особине.Емулзивност уља се мери временом потребним за потпуно раздвајање уља и воде. Под појмом деемулзивност подразумева се способност уља да ослобађа воду и да не гради емулзију. Под пенушањем се подразумева склоност уља да раствара ваздух и да са њим гради пену. Пена врло неповољно утиче на квалитет подмазивања и има за последицу поремећаје у раду техничких система, повећано хабање, убрзану оксидацију и старење уља итд.

1.5.2. Хемијске особинеОксидациона стабилност дефинисана је као мерило отпорности мазивих уља на дејство кисеоника. Представља једну однајважнијих особина одговорну за дужину радног века уља али и за корозивност делова механичких система коју изазивају оксидациони продукти. Парафини оксидацијом прелазе у киселине и поликондензационе смоласте производе. У почетку ти производи су меки и делимично се растварају у уљу, повећавајући му вискозност. У даљој фази употребе ти талози прелазе у чврсте, што има за последицу веће штете на склоповима механичких система.Термичка стабилност дефинише се као отпорност уља против разлагања услед дејства топлоте. Изражава се температуром на којој почиње разлагање. Термооксидативно разлагање је веома важно у пракси, јер је познато да се оксидација уља удвостручава са порастом температуре за сваких десет степени изнад прописане.Неутрализациони број дефинише се као мера укупне киселости (садржаја јаких и слабих киселина) мазива.Киселински број дефинише се као киселост мазивих уља која потиче само од јаких киселина. Одређује се истим методама као неутрализациони број и изражава се такође у мгКОХ/г узорка уља. Разлика између неутрализационог и киселинског броја је у томе што се титрација не завршава при истој вредности пХ, па је киселински број за исти узорак уља обично мањи од неутрализационог броја.Укупни базни број (TBN) се дефинише као мера алкалности која потиче од свих материја у мазиву које показују базну реакцију. Изражава се у mgKOH/g узорка уља. То је еквивалент за количину киселине потребне да се неутрализују све базне материје у једном граму узорка мазива.Садржај пепела дефинише се као мерило садржаја једињења метала и других неорганских компонената у мазиву.Пепео у мазивим уљима потиче од несагорелих састојака и може се одређивати у виду оксида – оксидни пепео и виду сулфата – сулфатни пепео. Код уља без адитива пепео се одређује у облику оксида и представља мерило садржаја неорганских нечистоћа. Садржај пепела често је добар показатељ у којој су мери у неком коришћеном уљу присутни различити метали који потичу од хабања металних површина. На тај начин може се открити место повећаног хабања и превентивно деловати на отказ.Ако моторно уље садржи више од 1,5% пепела из адитива, због могућности прераног паљења горива усијаним пепелом, не препоручују се за бензинске моторе.Садржај кокса користи се за оцену понашања уља у термички оптерећеним механичким системима, а посебно за оцену старости уља у току употребе. Коксни остатак указује и на дубину рафинације, односно квалитет базних уља.Садржај асфалтена У току употребе моторних уља, као последица старења, може доћи до стварања асфалтена као деградационог производа. Утичу на слепљивање клипних прстенова, зачепљења пречистача уља итд.

12

Моторна уља

Хидролитичка стабилност је мерило отпорности уља, односно неких адитива, да ступају у реакцију саводом. Хидролитички нестабилни адитиви се разлажу на компоненте које могу стварати талоге а могу бити и корозивне. При томе се смањује њихов садржај у уљу што има за последицу његову брзу деградацију.Корозивност уља подразумева агресивно понашање неких његових компонената према елементима механичких система. Корозивност се мора контролисати ради доношења одлуке о правовременој замени уља.Сапонификациони број сматра се мерилом садржаја материја подложних сапонификацији, као што су на пример природне масти. Сапонификациони број је нарочито битан код уља за обраду метала која садрже компоненте набази природних масти. Изражава се у милиграмима калијумхидроксида потребним за потпуну сапонификацију неких материја подложних тој реакцији у узорку од једног грама уља. 1.5.3. Експлоатационе особинеУ току експлоатације уља мењају се: хемијски састав и особине базног уља, хемијски састав и особине адитива, а то значи и хемијски састав уља у целини, као последица контаминације и деградације. Најзначајнији контаминанти уља су: деградациони производи базног уља, деградациони производи адитива, честице метала које постају због процеса хабања, чврсте честице које у уље доспевају из околине, вода и продукти сагоревања горива. У току експлоатације дешавају се следеће промене: контаминација уља производима сопствене деградације, несагорелим горивом, производима непотпуног сагоревања горива и контаминантима различитог порекла. Врста, особине и порекло контаминаната указују на природу и степен промена. Љуспичасти опиљци метала нпр. указују на хабање, док зрнца различите величине указују на замор материјала. Анализа хемијског састава металних честица указује на хабање одређеног елемента трибомеханичког система.

2. МОТОРНА УЉА

Мотори моторних возила изложени су различитим условима рада, а на његову трајност утице много фактора. При томе мазива играју одлучујућу улогу. Савремено моторно уље мора обезбедити следеће функције:

- Подмазивање мотора, - Хлађење склопова и лежаја,- Заптивање мотора због одржавања компресије,- Заштиту од корозије и- Прање – одржавање и чишћење унутрашњих делова мотора.

Стална побољшања физичких, хемијских и осталих радних карактеристика моторних уља догађала су се и захваљујући технолошком развоју мотора СУС. Конструктори мотора су након сваке технолошке промјене на моторима СУС постављали и додатне захтеве за њихово подмазивање, односно захтевали су додатни квалитет моторних уља. Такви су захтеви довели до увођења ознака за вискозне градације и ниво квалитета моторних уља. Њима се у првом реду прописују услови и тестови које моторно уље мора задовољити да би се сврстало у одређену категорију за одређене типове мотора и услове њиховог рада.

13

Моторна уља

2.1. КЛАСИФИКАЦИЈА ПРЕМА ВИСКОЗНОСТИ:

Класификације уља по вискозности, тзв. SAE вискозне градације, увело је Друштво америчких аутомобилских инжењера5. Вискозна градација за моторна уља дефинисана је стандардом SAE J 300 – Дец 99.Дефинисане су две серије вискозних градација: са ознаком "W" и без те ознаке. Уља са ознаком "W" представљају моноградна уља за зимске услове рада. Ова уља морају обезбедити довољно ниску вискозност на ниским температурама да би се мотор покренуо и да уље крене у циркулацију након стартовања мотора. Уља без ознаке "W" представљају моноградна уља за летње услове рада. Комбиновањем две вискозне градације добијају се мултиградна уља која задовољавају како летње тако и зимске услове рада. Мултиградна моторна уља, због коришћења у току целе године, садрже полимерне адитиве од којих је најважнији модификатор индекса вискозности. Међутим, молекули полимерних адитива се на високим радним температурама и високом смицању ломе, тако да вискозност ових уља опада, што доводи у питање јачину уљног филма, односно могућности нежељене појаве трења и хабања. Из тог разлога се за моторна уља која садрже полимерне адитиве наводи минимална вредност вискозности после смицања.

 Моноградна моторна уља Доба примене Температура примене

SAE 0 W зимско ниже од -35 0С

SAE 5 W зимско ниже од -30 0С

SAE 10 W зимско 0 до -20 0С

SAE 15 W зимско -15 до +20 0С

SAE 20 W 20 зимско и летње зависно од зоне -10 до +20 0С

SAE 25 W зимско за благу климу 0 до +30 0С

SAE 30 W летње 0 до +30 0С

SAE 40 W летње за топлије земље 15 до +40 0С

SAE 50 W летње за тропске земље изнад +40 0С

Табела 6 Моноградна уља

Мултиградна уља Доба примене Температура примене

SAE 0 W 30 сва годишња доба ниже од -30 до +30 0С

SAE 0 W 40 сва годишња доба ниже од -30 до +40 0СSAE 5 W 30 сва годишња доба ниже од -20 до +20 0С

SAE 10 W 40/50 сва годишња доба ниже од -20 до +40 0СSAE 10 W 30 сва годишња доба ниже од -20 до +20 0С

SAE 15 W 40/50 сва годишња доба ниже од -15 до +40 0СSAE 20 W 50 сва годишња доба ниже од -10 до +40 0С

Табела 7 Мултиградна уља

2.2. КЛАСИФИКАЦИЈА ПРЕМА КВАЛИТЕТУ:

Седамдесетих година API у сарадњи са ASTM и SAE доноси прецизнију класификацију моторних уља. Уводе се две основне категорије: S - категорија (Service) - уља за четворотактне бензинске моторе који се користе у путничким и лаким теретним возилима, и C - категорија (Commercial) - уља за високо оптерећене дизел моторе комерцијалних возила. Тако је остало све до данас, па мазива за путничка возила имају прво слово у API ознаци примене "S" плус слова по абецедном реду која показује моделе мотора и возила: SA, SB, SC све до SJ. За моторе у привредним

5 Society of Automotive Engineers

14

Моторна уља

возилима препоручивана су "Commercial-fill" мазива са првом ознаком "C" и истом логиком за моделе: CA, CB, CC све до C.

S - категорија уља за бензинске мотореAPI SA Чисто минерално уље без адитива за врло благе услове рада. Модели мотора до 1930 год.

API SB Уље за старије бензинске моторе који раде под минималним оптерећењем. Уља која садрже минималне количине адитива против хабања, корозије лежајева и оксидације. Модели 1930 - 1964 г.

API SC Уља која садрже адитиве против хабања, корозије, оксидације и стварања талога на ниским и високим радним температурама. Модели 1964-1968 год.

API SD Уља која садрже адитиве према АПИ СЦ, са побољшаним карактеристикама за строжије услове експлоатације. Модели мотора 1968 - 1970 г.

API SE Садрже адитиве који обезбеђују високу оксидациону стабилност, спречавају стварање талога на ниским и високим температ. и обезбеђују бољу заштиту од корозије него АПИ СД. Мотори 1972–1980 год.

API SF Уља која пружају повећану заштиту од корозије, хабања и од стварања црних талога и која су стабилнија на високим температурама у односу на АПИ СЕ. Модели 1980-1989 г.

API SG Уља која пружају већу заштиту против корозије и хабања, отпорнија су на оксидацију и стварање талога на високим температурама од АПИ СФ. Модели мотора 1989-1994 год.

API SH Уља која у односу на АПИ СГ имају још бољу заштиту од стварања талога, оксидације, хабања и корозије и мању склоност стварања пене. Модели мотора 1994-1996 год.

API SJ Уља која имају најбољу заштиту од корозије, хабања, појаве талога, оксидације на високим температурама и која штеде гориво. Модели мотора 1996-2001 год.

API SL Уља високог квалитетног нивоа. Пружају добру заштиту од хабања вентила, бољу заштиту од високотемпературних талога и мању потрошњу уља. Модели после 2001 год.

API SM Важи од новембра 2004. Дефинише уља највишег квалитетног нивоа која обезбеђују високу оксидациону стабилност, побољшану заштиту од појаве талога и боље нискотемпературне карактеристике.

Табела 8 уља за бензинске моторе

C - категорија уља за дизел мотореAPI CA Za dizel motore sa prirodnim usisavanjem koji rade u blagim uslovima. Modeli 1940-1950 g.

API CB Za dizel motore sa prirodnim usisavanjem koji rade u umerenim uslovima i koriste gorivo sa višim sadržajem sumpora. Modeli 1950-1960 god.

API CC Za dizel motore sa prirodnim usisavanjem koji rade u teškim uslovima. Zadovoљавају захтеве за заштитом од стварања талога и корозије. Модели после 1961 год.

API CD За дизел моторе са природним усисавањем или лаким турбо пуњењем који раде у тешким условима и користе све врсте дизел горива. Модели после 1970 г. (Позната као С-3 уља).

API CD II За двотактне дизел моторе. Осигуравају заштиту од хабања и стварања талога. Примењује се најчешће код стационарних мотора. Одговара квалитету АПИ ЦД. Уведена су 1987 год.

API CE За дизел моторе са и без турбо пуњења произведене после 1983 год. Позната као СХПД уља. Обезбеђују мању потрошњу уља, спречавају угушћивање, смањују стварање наслага на клипу.

API CF-4 За турбо моторе тешких теретних возила. За продужене интервале употребе и дуге вожње аутопутевима. Пружају већу заштиту од стварања талога. Модели 1990 год.

API CF За дизел моторе са индиректним убризгавањем са или без турбопуњења. Користе гориво са садржајем сумпора вишим од 0,5%. Модели мотора 1994 год.

API CF-2 За двотактне дизел моторе. Примењује се најчешће код стационарних мотора. Побољшана АПИ ЦДИИ варијанта. Обезбеђују већу заштиту од хабања и стварања талога. Модели 1994 год.

API CG-4 Обезбеђује ефикасну контролу високотемпературних талога на клиповима, хабање, корозију и већу оксидациону стабилност. Захтевају  гориво до 0,05 % сумпора. Модели после 1994 год.

API CX-4 За дизел моторе модела 1998г. Захтевају  гориво до 0,5% сумпора. Обезбеђују оптималну заштиту од корозије, контролу чађи у мотору и смањење емисије издувних гасова.

API CI-4 Уље највишег квалитетног нивоа за последње моделе дизел мотора. Могу се користити у моторима који захтевају АПИ ЦФ-4, АПИ ЦГ-4 и АПИ ЦХ-4 квалитет.

Табела 8 уља за дизел моторе

Комитет конструктора мотора и возила Европске заједнице (CCMC) је 1972. године издао прву европску класификацију моторних уља према радном учинку. Након доста промена у класификовању (CCMC класификације су важиле до 1996. године, а од тада важе ACЕA класификације). Асоцијација европских произвођача возила ACЕA 2002. спецификација са важности од 1. фебруара 2002. године дефинише три класе моторних уља: - ACЕA A - уља за бензинске моторе,

15

Моторна уља

- ACЕA B - уља за дизел моторе у путничким аутомобилима и лаким теретним (доставним) возилима, - ACЕA Е - уља за дизел моторе у тешким комерцијалним возилима, грађевинским и пољопривредним машинама.

Уља за подмазивање четворотактних бензинских мотора путничких аутомобила

ACEA A1

Уља нижих вискозних градација, која штеде гориво (Fuel Economy). Са нарочито ниским вискозитетом обезбеђује висок градијент смицања и на високим температурама: HTHS = 2,9 - 3,5 (2,6 за xW-20) mPa.s. Не могу користити код свих мотора, већ само код оних где то произвођач мотора одобрава. Одговара API SH; VW 502.00.

ACEA A2Уља стандардне вискозности минералне основе погодна за многе бензинске моторе са нормалним интервалима замене. HTHS > 3,5 mPa.s. Одговарају спецификацијама  API SG - SH, CCMC G5, MB 229.1.

ACEA A3Уља за бензинске моторе високих перформанси за продужене интервале употребе према препорукама произвођача. Обезбеђују стабилну вискозност, односно остају у градацији (stay-in-grade). HTHS > 3,5 mPa.s. Одговара API SH - SJ.

ACEA A4 Резервисана категорија за будућа уља за бензинске моторе са директним убризгав.

ACEA A5

Уља стабилне вискозности (stay-in-grade) која током употребе остају у градацији. Иста као ACEA A3, али са сниженим HTHS-om, (HTHS=2,9-3,5 mPa.s.). За моторе високих перформанси који су конструисани тако да могу да користе уља ниске вискозности. Не могу користити код свих мотора, већ само где то произвођач мотора одобрава.

 Табела 9 уља за бензинске моторе

Уља за четворотактне дизел моторе путничких аутомобила и лаких теретних возила

ACEA B1Уља нижих вискозних градација, која штеде гориво (Fuel Economy). Ова уља се не могу користити код свих мотора, већ само код оних где то произв. мотора одобрава. HTHS = 2,9 (2,6 za xW-20) - 3,5 mPa.s. Odgovara API CF/SG, VW 506.00

ACEA B2 Уља стандардне вискозности. Користе се претежно у дизел моторима са индиректним убризгавањем при нормалним интервалима замене. Одговарају API CF/SG i CCMC PD2, VW 505.00.

ACEA B3Уља за дизел моторе путничких возила са индиректним убризгавањем горива. Као нисковискозна уља погодна су и за продужене интервале замене. Захтева повећану контролу емисије чађи и хабања. Остаје у градацији у току експлоатације (stay-in-grade). HTHS > 3,5mPa.s. Одговара CCMC PD 2.

ACEA B4 Уља за дизел моторе високих перформанси са директним убризгавањем горива, где се захтева овај квалитет. Погодна су за употребу као категорија ACEA B3.

ACEA B5Задовољава оштрије захтеве испарљивости (13% по Noack-u). Уља стабилне вискозности која током употребе остају у градацији, (stay-in-grade). HTHS=2,9-3,5 mPa.s. Спецификација обухвата ACEA B3+VW DI.

Табела 10 уља за дизел моторе путничких аутомобила

Уља за четворотактне дизел моторе теретних возила, грађевинских и пољопривредних машинаACEA E1 Ова спецификација је укинута 1999.год.

ACEA E2

SHPD уље за тешко оптерећене дизел моторе. Користе се у дизел моторима са природним усисавањем и турбомоторима у средњим и тешким радним условима при углавном нормалним интервалима замене уља. Полирање цилиндра, max 8%. HTHS ≥ 3,5mPa.s. Одговарају спецификац. API CF-4, MB 228.1 i MAN M 271.

ACEA E3

Уља која нарочито обезбеђују чистоћу и смањење полирања цилиндра, смањење хабања и појаве чађи. Препоручују се за дизел моторе EURO-1 i EURO-2. За продужене интервале замене уља. HTHS ≥ 3,5mPa.s. Одговара спецификацијама API CG-4, MB 228.3, MAN 3275. Дозвољено полирање цилиндра, max 2,5%.

ACEA E4

Уља стабилне вискозности, која обезбеђују додатну контролу чистоће клипа и цилиндра, хабања, чађи у односу на категорију ACEA E3. За веома оптерећене дизел моторе који задовољавају EURO 1, EURO 2 i EURO 3 моторе и продужене интервале замене уља. HTHS ≥ 3,5mPa.s. Учинак сличан MB 228.5; MAN M 3277.

ACEA E5

Ulja stabilne viskoznosti (stay-in-grade) ulja sa osobinama efektivne kontrole čistoće клипова и полирања кошуљице цилиндра. Поседују побољшану заштиту против хабања и стварања талога у турбошаржеру. За веома оптерећене дизел моторе EURO 1, EURO 2 i EURO 3 i продужене интервале замене. HTHS ≥ 3,5mPa.s. Одговарају API CH-4.

Табела 11 уља за дизел моторе тешких комерцијалних возила

USA - MIL-L Класификација замишљена за војну примјену, али је наишла на широку примену у пракси, за комерцијалне сврхе. Порекло вуче и развијена је из компаније за

16

Моторна уља

производњу трактора Caterpillar Tractor Co. (1938. god.), те творнице General Motors из истог времена. Почеци ове класификације из 1942. године, под бројем US Army Ordonance Specification 2-104 A којим су дефинисана HD уља (Heavy Duty) за примену у обрамбеним постројењима. Подела је извршена на следећи начин: MIL-L 46152 B - уља за борбена возила, MIL-L-2104 D - уља за бензинске и дизел моторе путничких (транспортних) војних возила, MIL-L-9000 G - за уља бродских дизел мотора, MIL-L-21260 C - уља за конзервирање мотора, те за мање оптерећене моторе, MIL-L-46167 A - уља за бензинске и дизел моторе код температура од +5 до -55 oC - за арктичка подручја.

3. УЉА ЗА ПОДМАЗИВАЊЕ МЈЕЊАЧА И ДИФЕРЕНЦИЈАЛА МОТОРНИХ ВОЗИЛА

При избору уља за подмазивање мењача и диференцијала моторних возила потребни су подаци о вискозитету и квалитети уља. Класификација према вискозитету (SAE) већ је приказана, уз напомену да су мултиградна уља готово у потпуности истиснула из упорабе моноградна. Према распону вискозности, мултиградна се уља за мењаче и диференцијале могу подијелити у две основне категорије:

- мултиградна која покривају распоне вискозитета SAE 80 W 90 i- мултиградна са широким распоном вискозитета SAE 75 W 140.

Вискозитет значајно утјече на способност подношења оптерећења, на лакоћу промјене брзина у мењачу као и на уштеду горива.Захтјеви у погледу квалитете уља за мењаче (API) и диференцијале постављени су да задовоље следеће услове.

- Заштита од трошења и зарибавања при екстремним притисцима и ударним оптерећењима.

- Добра оксидацијска и термичка стабилност. У модерним возилима температура уљног пуњења може бити до 140°C.

- Заштита од корозије, поготово у присутности воде.- Заштита од стварања пене.

Највећи проблеми који се јављају приликом примене уља за мењаче и диференцијале јесу:

- оштећење зупчаника због кориштења неодговарајућег уља и лошег подмазивања.

Због велике брзине возила зупчаници се троше па настају удубљења, који се претварају у рупе и оштећења зубаца зупчаника. У теретним возилима, уз велике обртне моменте, јављају се пластичне деформације и стругања површине зубаца што доводи до врло бучног рада и до зарибавања.

- Повишене температуре у зупчастим преносницима могу бити последица ниског нивоа уља. Међутим, превисок ниво уља такођер повећава температуру уља па може доћи до пенушања и лошег подмазивања.

- Продор воде, због оштећених дихтунга, може хемијски реаговати с адитивима и тако умањити његове способности подмазивања при високим притисцима.

17

Моторна уља

4. МАЗИВИЕ МАСТИ:

Мазиве масти су чврста и получврста мазива које се користе за подмазивање делова механичких система, где уља као текућа мазива из техничких или економских разлога не задовољавају. Због својих карактеристика масти се боље и дуже задржавају на површинама елемената механичких система.Мазиве масти морају да задовоље следеће захтеве:

- да обезбеде континуирано подмазивање,- да на ниским температурама остану меке и употребљиве и у централним

системима,- да на високим температурама не долази до капања (издвајања течности),- да су компатибилне са заптивкама, односно да не утичу на стврдњавање,

скупљање или размекшавање еластомера,- да су оксидационо стабилне пошто је пуњење често трајно

Према врсти базног уља могу се поделити на:- Минералне мазивне масти – најчешће коришћене, чак до 95% индустријских

масти.- Синтетичке мазиве масти – за екстремно ниске и високе температуре, за дуже

интервале домазивања, итд.- Биоразградљиве масти – најчешће се производе од репичиних уља, а користе

тамо где се тражи брза разградња мазива.Према врсти угушћивача деле се на:

- Сапунске (литијумове, калцијумове, натријумове, алуминијумове, баријумове или комплексни сапуни метала: Li комплекс, Ca комплекс, Al комплекс)

- Несапунске (силикатни гел, бентонит, полиуреа)Према могућности примене деле се на:

- Вишенаменске – универзалне масти,- Специјалне масти са додатком чврстих мазива (графитна маст, маст са

молибдендисулфидом) и- Масти за кугличне или клизне лежајеве- Масти за зупчанике

Према подручју радних температура:- Нискотемпературске,- За нормалну температуру и- Високотемпературске

Према способности подношења великих оптерећења:- Масти које пиодносе високе притиске (ЕП – масти)- Масти за нормална оптерећења

За примену у моторним возилима извршена је НЛГИ6 класификација мазивих масти према радним карактеристикама. Ова класификација је почела да се користи 1991. године и првенствено је намењена за примену у моторним возилима. НЛГИ класификација мазивих масти за моторна возила према условима примене. 

NLGI ознака

Примена Услови примене

LAшасија

средњи услови, континуирано подмазивањеLB висока оптерећења, контакт масти с водом, неконтинуирано подмазивањеGA лежајеви

точковасредњи услови

GB умерено тешки типични услови

6 National Lubricating Grease Institute

18

Моторна уља

GCврло тешки услови, високе радне температуре, учестали услови вожње "стани-крени"

5. ОСТАЛИ ФЛУИДИ

5.1. КОЧИОНА ТЕЧНОСТ

У хидрауличним кочионим системима моторних возила као медијум за пренос силе коченја могу да се користе течности које садрже минерална улја или течности на бази полигликола и гликолетера уз додатак одговарајућих адитива за заштиту од корозије и оксидације. Приликом кочења течност потискује кочиони цилиндат и он врши притисак на кочионе облогеда изврше заустављање возила. У овом процесу долаз до претварања кинетичке енергије у топлотну, а пошто кочиона течност долази у досир са површинама које се загревају током кочења, њена најбитнија карактеристика је тачка кључања. 

 ФМ ВСС 116 ИСО

4925САЕ

Ј 1703ДОТ 3 ДОТ 4 ДОТ 5.1 ДОТ 5Тачка кључања сувих течности, 0С, мин.  205  230  270  260  205  205Тачка кључања влажних течности, 0С, мин.  140  155  185  180  140  140Максимална вискозност на – 400С, мм2/с 1500 1800  820 1900  1500  1800Максимална вискозност на 1000С, мм2/с  1,5  1,5  2,1  1,5  1,5  1,5

 Садржај влаге у кочионим течностима расте 2 до 4 % годишнје. То утиче на сниженје тачке кључанја и има за последицу стваранје парних чепова и гасних мехурића што врло негативно утиче на ефикасност кочионог система и води отказу кочница. Критичан моменат је при дугој вожњи низбрдо по веома топлом дану уз честу употребу кочнице. У том случају појавлјује се висока температура која се преноси на кочиону течност. Ако је она контаминирана са недозволјеном количином воде, може се догодити толика количина паре да клип више не може да створи висок притисак при чему долази до отказа кочионог система.Тачка клјучанја влажне течности представлја температуру при којој настају први гасни мехурићи. Са садржајем воде од 5 % тачка клјучанја течности ДОТ 3 пада испод критичне (140 0С), што значи да се мора заменити. Пошто су течности ДОТ 4 и ДОТ 5 манје хигроскопне и имају више тачке клјучанја, период употребе је дужи од периода употребе течности ДОТ 3, а поузданост кочионог система већа. Кочионе течности ДОТ 5 су на бази силиконских уља. Даљи развој флуида иде у правцу боратних естера означених стандардом ДОТ 5.1. Није дозволјено мешанје ДОТ 5 са осталим категоријама кочионих течности: ДОТ 3, ДОТ 4, или ДОТ 5.1.

5.2. АНТИФРИЗ

Антифриз се често посматра само као средство за заштиту од смрзавања, мада понашање везано за корозију има далеко већи значај, јер у систему за хлађење владају идеални услови за развој корозије. Основна структура расхладног средства је:БАЗНИ ФЛУИД + АДИТИВИ + ВОДА Основни захтеви заштите хладнјака су:Спречавање корозије коју изазива врела вода. У условима високих темепратура вода ступа у хемијску реакцију са алуминијумом при чему настаје водоник који разара структуру метала.

19

Моторна уља

Спречавање површинске корозије. Не постоји идеално глатка површина, а од степена храпавости зависи и интензитет корозивне активности агресивних материја.Спречаванје контактне корозије. У расхладној течности се током употребе могу наћи честице различитих метала (Fe, Al, Cu) као последица  оштећења појединих делова. Ако се нека честица метала исталожи на алуминијумској површини образује се тзв. локални елеменат - јавлја се потенцијална разлика која има за последицу тзв. контактну корозију - разлаганје алуминијума и стваранје ситних рупица.Спречаванје корозије у пукотинама. У пукотинама и зазорима у којима расхладно средство не може да циркулише, повећава се концентрација корозивних материја, па се корозија убрзава.Спречаванје кавитације. У пумпи за воду и у глави цилиндра могу настати мехурићи паре услед краткотрајног пада притиска у систему, који затим приликом поновног пораста притиска пуцају. Услед тога долази до удара на металну површину при чему настаје одношенје материјала и стваранја карактеристичне рупичасте површине, а може се догодити чак и потпуно "прогризаванје".Спречаванје таложенја креч њ ака . Ако се користи тврда вода, на температурама већим од 60 0С издвајанја се каменац - кречњак и други минерали.Спречаванје пенушанја. Пена сманјује ефикасност расхладног средства и доводи до парцијалног прегреванја.Компатибилност са материјалима. Расхладно средство долази у додир са различитим материјалима (металима, заптивачима и цревима) при чему не сме показивати агресивност.Моноетиленгликол (МЕГ) је најбитнији за антифриз јер одређује температуру кључанја, температуру мржњенја и карактеристике преноса топлоте расхладног средства. Температура мржњенја се одређује стандардном АСТМ методом и дефинише температуру појаве првих кристала у воденом раствору антифриза. Температура мржњења воде и гликола обрнуто је пропорционална концентрацији гликола, опада са повећањем концентрације али само до 60%. Са даљим повећањем концентрације, температура мржнјења почиње да расте. Тачка мржњења концентрованог антифриза 100% је  –17,50С.Моноетиленгликол је отрован и има сладунјав укус (30мл усмрти дете, а 100мл одраслу особу). Да би се потрошачи заштитили од евентуалне оралне употребе произвођачи додају компоненте које дају горак укус, а на етикети дужни су да назначе: Отров! Зато се у последнје време прелази на пропиленгликол који је манје отрован. Пропилен гликол се обавезно користи у расхладним системима у прехрамбеној индустрији где постоји опасност додира са храном.Адитиви су обавезни додаци течностима за хлађење. Чист моноетиленгликол изазива корозију црних и обојених метала. Моноетиленгликолу се додаје мултифункционални пакет адитива који има задатак да спречи појаву пене услед продора ваздуха или издувних гасова, појаву рђе и корозије која може настати услед делованја продуката разлаганја гликола, а који су киселе природе. Задатак адитива је да задрже pH вредност расхладне течности између 70С и 110С у току употребе.Због трошења адитива током употребе произвођачи расхладне течности препоручују њену замену након две године за конвенционалне, три године за хибридне и пет година за органске.

 % Концентрације

20

Моторна уља

Температура мржнјенја, 0СКонцентрована расхладна

течностВода

10 90 - 4,520 80 - 1030 70 - 1635 65 - 2040 60 - 2450 50 - 3760 40 - 4870 30 - 4590 10 - 28

100 - -17,5Табела Однос антифриза и воде на одговарајућој температури мржнјенја

 

21

Моторна уља

ЗАКЉУЧАК

Моторно уље је "крв мотора". Оно омогућава слободно кретање радних површина, али то је тек део његове функције. Моторно уље мора "радити" у врло неповољној околини. Топлота, притисак и производи сагоревања прете смањивању његове ефикасности при подмазивању. Како ће се моторно уље одупрети тако неповољним условима зависи пре свега од његове основе. Чак и кад мотор не ради моторно уље је спремно за "одбрану". Хлађењем металних делова, кондензоване паре стварају водене капљице. Вода се спаја са сумпором и водоником те ствара високо корозивну киселину у уљу што узрокује рђање. Алкалност уљне основе неутралише неке киселине, али даљу заштиту пружа адитив за заштиту од корозије који пријања на површину у непробојном слоју. Ниједно уље није вечно, с временом губи своје особине те се мора досути или заменити. За време рада уље је потребно хладити и чистити што се у мотору и догађа. У раду смо видели да уљна основа сама по себи не може испунити све захтеве који се постављају пред моторно уље већ се оно мора побољшати адитивима.Док неки адитиви повећавају мазива својства моторног уља, други штите само уље од неповољне околине. У мотору се ваздух меша с моторним уљем. Ако долази до пенушања оно смањује ефикасност мазива што контролишемо адитивом против пенушања. Међутим и кисеоник који се утискује у само моторно уље може направити праву штету. Кад се моторно уље загрије, оно оксидира и згушњава. Што је топлије, лакше оксидира. Како би се спречила оксидација користимо адитив који дезактивира молекуле кисеоника. Наслаге горива често залепе карике клипа, што узрокује трошење клипа и губитак снаге. Како би се то спречило употребљава се детрџентски адитив. Он не чисти прљави мотор већ ствара заштитни слој на металним површинама и спречава лепљење талога, те одржава мотор чистим.Само права комбинација базних уља и адитива која је пажљиво избрана за одређени тип погонског горива, температуру, доба године и шта све не. Због испуњења свих ових захтева имамо и богату понуду мазива која се користе у подмазивању моторних возила. Квалитет уља на тржишту је различит, а рачуна треба водити и о фалсификатима којих има у значајној мери. Развој мазива диктира сам развој моторних возила као и конкуренција по питању цена. Данашње поделе које су описане у овом раду могу бити доста измењене у врло кратком временском року.Некада су за подмазивање свих врста механичких система била довољна чиста минерална уља, односно уљни дестилати без икаквих додатака. Током времена, произвођаци механицких система стално постављају нове и теже услове у погледу побољшања учинка мазива. Савремени механички системи захтевају мазива са побољшаним особинама, које чиста минерална уља не могу имати, а осим тога еколози постављају услове у погледу токсичности и заштите животне средине. У томе нарочито предњачи аутомобилска индустрија. Тежи се ка производњи мотора што мањих димензија, веће снаге, мање потрошње горива и ниским процентом емисије честица у издувним гасовима. То захтева увођење нових конструкционих и технолошких решења на моторима и возилима уз истовремено реформулисање горива и мазива.У складу са сваком променом конструкције и функције, конструктори су тражили побољшање квалитетног нивоа мазивих уља и све дужи интервал употребе, уз смањење запремине уља у самом механичком систему. Упркос неким противуречним захтевима конструктора, развој нових технологија омогућио је производњу одговарајућих адитива и базних уља, а тиме и производњу тражених мазива. Тај паралелни развој механичких система и мазива наставља се и данас. У трци захтева

22

Моторна уља

конструктора механичких система и развоја производње нових генерација мазива, створен је веома широк асортиман ових триболошких средстава. То је условило потребу за одређеним спецификацијама и класификацијама, како по вискозности тако и по областима примене и радним особинама, које представљају својеврсни језик за споразумевање на релацији конструктори и произвођачи механичких система, произвођачи мазива, трговина и корисници.Нажалост, о мазивима се зна врло мало, па се често купују према комерцијалном називу, а не према прописаном квалитету, што има негативан утицај на рад и век трајања моторних возила. Мазива су конструкциони елемент и због тога је важно детаљније упознати њихов састав, начин деловања као и њихова својства. Ако се ова проблематика не познаје довољно или се не посвети довољна пажња, последице су врло чести откази и застоји, а осим тога и велика оштећења на моторима и моторним возилима. О значају примене мазива говори податак да је више од 40 % механицких отказа узроковано неправилним подмазивањем, односно, неправилним одабиром мазива. Потрошаци су у све вецој дилеми приликом избора и примене мазива. Цена, на жалост, врло често је одлучујући фактор приликом избора мазива, што има за последицу оштецења на механицким системима, врло честе отказе и застоје, а све то утиче на повећање трошкова одржавања. Мазива су неопходан конструктивни фактор и због тога је важно упознати њихов састав, особине, као и њихову улогу.

23

Моторна уља

ЛИТЕРАТУРА1 МИЈАТОВИЋ М. и др, „Класификација моторних уља“, Институт ИМК „14 октобар“, Крушевац 2010.2 ФУРМАН Т. и др, „Моторна уља - основни појмови“, Научно друштво за погонске машине, тракторе и одржавање, Нови Сад 2003.3 СТОЈКОВИЋ М. „Теротехнилогија“, Нови Сад 2003.4 http ://www. maziva . org / 5 http ://www. rivagrupa . hr / 6 http :// sr .w ikipedia . org / 7 http ://www. alfisti . rs /

24

Моторна уља

ЛИСТА КОРИШЋЕНИХ СКРАЋЕНИЦА

АПИ - American Petroleum Institut. (Амерички институт за нафту)АЦЕА - Удружење конструктора мотора и возила Европске унијеАСТМ- American Society for Testing and Materials (Америчко друштво за тестирање и материјале)ЦЦМЦ- Комитет конструктора мотора и возила Европске заједницеИСО - Међународна организација за стандардизацијуМИЛ-Л- Америчка војна спецификација

МЕГ - МоноетиленгликолНЛГИ - Национални институт за мазиве мастиПНГ - природни нафтни гасСУС - са унутрашњим сагоревањемСАЕ - Society of Automotive Engineers (Друштво америчких аутомобилских инжењера)ТБН - тотални базни бројТНГ - течни нафтни гасТПГ - течни природни гас

25