Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

Katedra Budowy, Eksploatacji Pojazdów i Maszyn

Mechanika i Budowa Maszyn 1° stacjonarne

Ćwiczenie 5L

Dobór i ocena środków smarnych w eksploatacji maszyn.

Opracowali:

Dąbrowski Adrian

Łempicki Daniel

Rusiniak Adam

1.Cel ćwiczenia:

Poznanie oznaczeń środków smarnych, określenie właściwości olejów i smarów plastycznych, oraz dobór do konkretnego silnika.

2. Wprowadzenie teoretyczne:

Smary:

Rola smarów może być bardzo różnorodna i w zależności od przypadku można go stosować pojedynczo lub łączyć. Oprócz oczekiwania stawianego smarom – maksymalnego przenoszenia siły przy minimalnym tarciu oraz minimalnego ścierania muszą one także spełniać w większości przypadków wiele drugorzędnych właściwości. Należą do nich odporność na wodę, odporność na działanie chemikaliów, przystosowanie do tworzyw sztucznych oraz ochrona antykorozyjna.

Jednym z czynników gwarantującym długą żywotność maszyn oraz jej poszczególnych elementów jest ich właściwe smarowanie.

Poprzez stosowanie smarów zapobiega tarciu, korozji oraz z nimi związanym przedwczesnym zużyciem. Poza tym smary odpowiadają za odpowiednie odprowadzenie temperatury, mają działanie tłumiące oraz zapobiegają przedostaniu się stałych i płynnych substancji przez uszczelnienia oraz spoiny.

Oleje:

Zaleca się zawsze wtedy stosowanie smarowania olejem, gdy stosowanie smarów z powodu wysokich obrotów lub wysokiej temperatury nie jest możliwe.

Przy powstawaniu ciepła wytworzonego przez tarcie, oleje smarujące odpowiadają za odpowiednie odprowadzenie temperatury.

Wysoka lepkość olejów smarujących odpowiada za odpowiednio dobre rozprowadzanie oleju i tym spowodowane także za utrzymywanie w czystości odpowiednich smarujących się elementów.

Bazą olejów smarujących jest olej mineralny oraz olej syntetyczny. Przy określonych oczekiwaniach mogą one zostać wzbogacone różnorodnymi dodatkami uszlachetniającymi.

Dodatki uszlachetniające:

Tylko dzięki specjalnym, olejo-rozpuszczalnym dodatkom (uszlachetniacze), oleje są w stanie spełnić wysokie wymagania, jakie stawiane są smarom. W zależności od zastosowania należy dokładnie ustalić dodatki uszlachetniające (ich rodzaj oraz ilość). Udział tych dodatków może wynosić od poniżej 1% ale także do 25%.

Lepkość:

Określa ona miarę wewnętrznego tarcia płynnych substancji. W zależności od zastosowania środka smarowego należy dobrać odpowiednią lepkość oleju.

• niska lepkość

do niskiego nacisku oraz wysokiej prędkości ślizgowej

• wysoka lepkość

do wysokiego nacisku, niskiej prędkości ślizgowej oraz

wysokiej temperatury

Wysoka konsystencja smarów umożliwia smarowanie we wszystkich pozycjach roboczych zapobiega poprzez wodoodporne działanie korozji oraz ma właściwość zakrywającą. Oleje minerale oraz syntetyczne, dodatki uszlachetniające oraz zagęszczacze – np. wapń, lit, mydło metaliczne są składnikami smarów stałych. Największe znaczenie dla właściwości tych smarów ma olej podstawowy oraz zagęszczacz.

Pasty:

Pasty to mieszaniny podstawowych olejów, podstawowych smarów oraz smarów stałych. Pasty mogą, ale nie muszą spełniać roli zagęszczaczy. Głównym zadaniem past nie jest więc funkcja zagęszczania. Mają głównie dodać produktowi właściwości,

które przy użyciu tylko oleju lub smaru nie byłyby osiągalne. W zależności od zawartości w smary stałe rozróżniamy pasty tłuste oraz pasty. W przypadku gdy ich zawartość wynosi 40% lub powyżej mówimy o pastach, a w przypadku zawartości od 10 – 40% mówimy o pastach tłustych. Przy zawartości poniżej 10% również mamy do czynienia z produktem o zawartości smaru stałego. Dalej rozróżniamy pasty ze względu na ich zastosowanie oraz strukturę. Mamy więc: pasty montażowe są niezbędnymi pomocnikami podczas ciężkich montaży oraz procesów docierania, pasty do odkręcania gorących śrub, które zapewniają możliwość odkręcenia śrub również po oddziaływaniu na nie wysokich temperatur, lub pasty białe, które sprawdzają się w oscylacyjnych warunkach.

Pasty dzielimy na:

• pasty smarujący oraz montażowe

• pasty do śrub

• pasty do wysokich temperatur

Smary stałe:

Są to substancję ,które ze względu na swoją strukturę oraz swoje chemiczno-fizyczne właściwości tworzą same lub w kombinacji z innymi substancjami warstwę poślizgowo - oddzielającą na powierzchni metali. Ta warstwa jest tak cienka, że nie wpływa na pasowania

oraz tolerancję w procesie budowy maszyn.

Sworzeń koparko-ładowarki:

Sworzeń do koparki jest elementem pracującym w różnych warunkach pogodowych. Smar używany do smarowania tego elementu musi więc być odpowiednio odporny na duże skoki temperatur, na zmywanie oraz korozjo odporny. Element ten także jest poddawany różnym przeciążeniom, zależnie w którym miejscu jest umiejscowiony. Przykładowo taki sworzeń przy koparko ładowarce który występuje na każdym zgięciu ramienia kopiącego, musi mieć odpowiednie smarowanie aby nie zatrzeć materiału.

3. Przebieg ćwiczenia:

OLEJ: LOTOS SYNTETIC 5W40 (1L)
SAE 5W-40	- olej wielosezonowy -olej syntetyczny -zakres temperatury pracy: -30ﹾC ÷ 35ﹾC
- Lepkość w -25ﹾC : max 3500 mPas -Pompowalność -35ﹾC : max 6000 mPas -Lepkość w 100ﹾC : min 12,5 mm^2/s ; max: 16,3 mm^2/s - HTHS : min 2,9 mPas
API: SL/SJ/CF/CD	- olej uniwersalny, -wysokiej klasy -przeznaczony do silników benzynowych - z poprawionymi właściwościami wysokoprężnymi co umożliwia stosowanie go w silnikach diesla.
ACEA: A3-98/ B3-98 / B4-98 MERCEDES-BENZ 229,3; Volkswagen 502,00/505,00 ; PORSCHE; OPEL GM LL-B-0,25

OLEJ: Shell HELIX SUPER (1L)
SAE 15W-40	- olej wielosezonowy -olej mineralny -zakres temperatury pracy: -25ﹾC ÷ 35ﹾC
- Lepkość w -15ﹾC : max 3500 mPas -Pompowalność -25ﹾC : max 6000 mPas -Lepkość w 100ﹾC : min 12,5 mm^2/s ; max: 16,3 mm^2/s - HTHS : min 3,7 mPas
API: SL/CF	- olej uniwersalny, -wysokiej klasy -przeznaczony do silników benzynowych - z poprawionymi właściwościami wysokoprężnymi co umożliwia stosowanie go w silnikach diesla.
ACEA: A2/B2

OLEJ: LOTOS SYNTETIC 5W40 (1L)	OLEJ: Shell HELIX SUPER 15W40 (1L)	Porównanie:
SAE 5W-40	SAE 15W-40	Jak widać zestawiliśmy oleje syntetyczny i mineralny po dogłębnym sprawdzeniu oznaczenia widzimy że olej syntetyczny wykazuje podobne właściwości co olej mineralny tylko w niższych temperaturach. Mamy na myśli tutaj lepkość, pompowalność czy współczynnik HTHS
API: SL/SJ/CF/CD	API: SL/CF	Widzimy, że olej syntetyczny posiada większa ilość klas jakościowych niż olej mineralny ale obydwa nadają się do stosowania w silnika benzynowych jak i wysokoprężnych.
ACEA: A3-98/ B3-98 / B4-98	ACEA: A2/B2	Oznaczenia europejskie olejów których nie rozszyfrowywaliśmy

SAMOCHÓD:
BMW e36 316i
Rok produkcji:	1998
Przebieg:	184 tyś km
Czy spala olej? (jeśli TAK to ile?):	Nie
Dobrany przez nas olej do badanego samochodu:
VALVOLINE MAX LIFE 10w-40
SAE	10W-40
API:	SM,SN,CF
ACEA:	A3/B4-12
Uwagi:	Wybraliśmy taki olej z powodu iż posiada on wysoką jakość dla silników benzynowych oraz producent zaleca go dla starszych samochodów i z przebiegiem powyżej 100tys km

Dobieramy smar klasyczny do własnego urządzenia:
Sworzeń z tuleją (koparki)
Symbol:	ISO-L-XCBEB-3

Budowa symbolu:
ISO	Symbol Klasyfikacji
L	Klasa środki smarne
X	Rodzina smary
C	Minimalna temperatura stosowania: C= -30ﹾC
B	Maksymalna temperatura stosowania: B= 90ﹾC
E	Zdolność smaru do pracy w obecności wody i ochrony przed korozją: *Warunki środowiska: M –wilgotne *Ochrona przed rdzewieniem: M – ochrona w obecności wody słodkiej M + M = E (Tabela 19.9 Total Polska)
B	Element opisujący zdolność do przenoszenia obciążeń: B – do zastosowań wymagających stosowania dodatków EP
3	Symbol klasy konsystencji NLGI: 3-Konsystencja średnia ; Podstawowe zastosowania: łożyska toczne i ślizgowe.

4. Wnioski:

• Oleje stosowane w samochodach mają różną klasę dokładności i mogą być stosowane tylko do samochodów zasilanych jednym typem paliwa lub uniwersalne stosowane w silnikach o zapłonie iskrowym a także w silnikach wysokoprężnych.

• Oleje dobieramy ze względu na rodzaj silnika, jego stanu faktycznego zużycia a także aby osiągnąć pożądane przez nas efekty takie jak: wyciszenie silnika, dłuższa żywotność, aby zniwelować wycieki.

• Dla właściciela pojazdu wyżej wymienionego poleciliśmy olej VALVOLINE MAX LIFE 10w-40 który ma wysoką jakość co niesie za sobą mniejsze spalanie oleju a także mniejsze „pocenie” silnika. Polecilibyśmy także olej silnikowy MOTUL SYNERGIE +6100 10W40.Jednak jest on droższy i nie byłoby to tak ekonomiczne.

• Symbol smaru dobieraliśmy do naszego urządzenia tak aby spełniał on warunki pracy w naszym klimacie oraz był odporny na zadaną z góry pracę.

5. Bibliografia:

* Werner/Środki smarne/2008 Warszawa

* http://produkty.totalpolska.pl/wiedza/rozdzial%2019.pdf (TOTAL POLSKA)