W1_5
Właściwości ciekłych środków smarujących
Podstawową właściwością (parametrem) ciekłych środków smarujących
(głównie olejów) jest:
LEPKOŚĆ
Gatunki olejów i smarów plastycznych różnią się między sobą
lepkością.
Lepkość oleju zmienia się w zależności od stanu w jakich się on
znajduje.
Najistotniejsze czynniki wpływające na lepkość to temperatura i
ciśnienie.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_6
Właściwości ciekłych środków smarujących
Ważna zasada!
Większa lepkość tworzy lepsze warunki smarowania oraz napędu.
Jednocześnie stwarza większe opory w trakcie ruchu a co za tym
idzie powoduje zwiększone nagrzewanie i straty energii.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_7
Właściwości ciekłych środków smarujących
tð
hð =ð
Lepkość dynamiczna - hð
(u / h) [Pas]  paskalosekunda
Naprężenie Å›cinajÄ…ce ciecz - tð [Pa]
Gradient prędkości względnej - u/h [1/s]
hð
Lepkość kinematyczna-
uð =ð
rð
GÄ™stość Á [kg/m3] [m2/s]
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_8
Właściwości ciekłych środków smarujących
Zależność lepkości od temperatury  wskaz
nik lepkości (ASTM - slope)
Oleje podobnie jak inne ciecze zmniejszają swoją lepkość wraz
ze wzrostem temperatury (prawie liniowo).
Zmniejszenie lepkości oleju może doprowadzić do zatarcia węzła
kinematycznego lub ograniczenia jego trwałości. W przypadku gdy jest to
ciecz robocza mogą występować zaburzenia pracy urządzenia.
(serwomechanizmy, sterowanie hydrauliczne, automatyczne skrzynie
biegów)
Im mniejsze zmiany lepkości wraz ze zmianą temperatury wykazuje dany
olej, tym większa jest jego wartość użytkowa.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_9
Właściwości ciekłych środków smarujących
Charakterystyki temperaturowe wybranych olejów
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_10
Właściwości ciekłych środków smarujących
Zależność lepkości od ciśnienia
[Pas]
hðp =ð hð0eaðP
·0  lepkość pod ciÅ›nieniem atmosferycznym( dla olejów maszynowych od
30x10-3 do 180x10-3 Pas),
ą- współczynnik lepkość-ciśnienie ( dla olejów maszynowych od 20x10-9
do 45x10-9 m2/N w 40oC ),
P  ciśnienie
Wraz ze wzrostem ciśnienia ciecze są bardziej lepkie.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_13
Właściwości ciekłych środków smarujących
Klasyfikacja olejów wg SAE (Society of Automotiv Engineers)  norma
przewiduje 11 podstawowych gatunków olejów silnikowych i 7
podstawowych gatunków olejów przekładniowych.
Oleje oznaczone literą  W , np.: SAE 20W ze względu na umiarkowaną
lepkość przeznaczone są do pracy w niskich temperaturach.
Oleje bez oznaczenia literÄ…  W ,np.: SAE 50 przeznaczone sÄ… do pracy w
temperaturach powyżej 0oC i zapewniają lepsze smarowanie w wysokich
temperaturach.
Oleje oznaczane dwoma symbolami np.: SAE 20W/50 nazywane sÄ…
uniwersalnymi lub wielosezonowymi. W niskich temperaturach
właściwości takiego oleju odpowiadają olejowi SAE 20W a w wysokich
olejowi SAE 50.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Charakterystyka olejów uniwersalnych
Rafał Talar
Eksploatacja _
Właściwości ciekłych środków smarujących
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_14
Właściwości ciekłych środków smarujących
hð
Klasyfikacja olejów silnikowych wg SAE
1S=0,0001 m2/s; 1P=0,1 Pas
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_16
Właściwości ciekłych środków smarujących
Klasyfikacja olejów przekładniowych wg SAE
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Klasyfikacja olejów maszynowych wg ISO
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Jakość olejów:
wg API (USA) oznaczenie składa się z dwóch liter:
przeznaczenie oleju:
S-silniki benzynowe,
C-silniki diesla,
właściwości: kolejne litery w alfabecie odpowiadają wzrastającej jakości
oleju. (nowoczesne oleje do silników benzynowych SL(2001), SM(2004);
do silników diesla CF,CG,CH,CI; CG-2 silniki 2 suwowe, CG-4 silniki 4
suwowe).
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Wg ACEA (EU) oznaczenie składa się litery i cyfry:
przeznaczenie oleju:
A - silniki benzynowe,
B - silniki diesla,
E  silniki diesla (ciężkie) np.: sam. ciężarowe, silniki stacjonarne, silniki
okrętowe.
Właściwości: najnowocześniejsze oleje oznaczone są cyfrą 5 (2002) np.:
ACEA A5, ACEA B5, ACEA E5
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Okres wymiany oleju określa producent silnika w odpowiedniej
specyfikacji np.:
DC 229.5 określa wymianę oleju do 50000km (w ciężarowych do 200000
km).(VW 502.00)
Główna zasada uzupełniania środków smarujących  nie
mieszać.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Klasyfikacja jakościowa olejów przekładniowych dla pojazdów:
od GL - 1 (warunki Å‚agodne) do GL  6 (warunki bardzo trudne).
Rafał Talar
Eksploatacja _
W1_15
Właściwości ciekłych środków smarujących
Rafał Talar
Eksploatacja _
W19_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Zadania środków smarujących:
- minimalizacja lub kontrola procesów tarciowych,
- minimalizacja lub kontrola procesów zużyciowych (korozja,
zacieranie, ścieranie, & )
- odprowadzanie lub doprowadzanie ciepła,
- przenoszenie mocy,
- utrzymywanie pożądanych właściwości podczas narastania
procesu degradacji.
Rodzaje środków smarujących ze względu na stan skupienia:
- ciekłe (oleje, smary plastyczne, emulsje),
- stałe,
- gazowe.
Rafał Talar
Eksploatacja _
Åšrodki smarujÄ…ce
Olej  mieszanina oleju bazowego z dodatkami ( dodatki mogą stanowić
do 10% objętości, olej bazowy  olej bez dodatków)
Rodzaje olejów:
- Pochodzenie biologiczne,
(stosowane w przypadkach ryzyka skażenia  procesy produkcyjne
żywności, farmaceutyków, urządzenia medyczne)
- Pochodzenie poza biologiczne:
- mineralne - otrzymywane z ropy naftowej w procesie rafinacji,
(najpowszechniejszy środek smarujący, stosowany w
przypadku przeciętnych warunków eksploatacji)
- syntetyczne  otrzymywane z ciężkich olejów mineralnych w wyniku
krakingu (węglowodorowe,
silikonowe, organohalogenowe,
(kraking  rozkład długich łańcuchów węglowodorów na krótsze)
(stosowane w specjalnych warunkach  niska temperatura do
 90ÚC, wysoka temperatura do 250ÚC, ekstremalne
naciski,
odporność na działanie chemikaliów, tańsze gatunki zastępują oleje
mineralne).
Rafał Talar
Eksploatacja _
W21_3
Åšrodki smarujÄ…ce (pochodzenie)
Rafał Talar
Eksploatacja _
W22_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Smary plastyczne  koloidy, żele lub zawiesiny zawierające w swojej
włóknistej strukturze oleje mineralne lub syntetyczne (gąbka z
olejem).
Zagęszczaczami są: przeważnie mydła (litowe, aluminiowe, wapniowe),
bentonit, frakcje bitumiczne zwiÄ…zki krzemu.
W skład smarów wchodzą niekiedy wypełniacze (głównie smary stałe) 
grafit, MoS2, tlenki metali, talk, proszki metali miękkich, teflon,
poliamid.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W23_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Zastosowanie smarów plastycznych:
- węzły kinematyczne z elementami poruszającymi się z niskimi i
umiarkowanymi prędkościami zdolność separacji powierzchni pod
obciążeniem stanowi 50% wartości odpowiadającej olejom mineralnym,
- węzły uszczelniające (możliwa odporność na działanie wody),
- możliwość pracy w wysokich temperaturach do 900ÚC i niskich -75ÚC,
- prostota konstrukcyjna (np.: łożyska i przeguby zamknięte)
Tylko niewielki ułamek objętości smaru plastycznego bierze udział w
procesie smarowania.
Problemem jest określenie konsystencji smaru plastycznego mającej
kluczowy charakter. Potocznie określa się smary jako twarde i miękkie,
popularna jest klasyfikacji smarów plastycznych NLGI.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W24_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Klasyfikacja wg NLGI:
Smary plastyczne 000,00,0  bardzo miękkie o niskiej lepkości do
przekładni niskoobrotowych z tendencją do wycieków, systemów
centralnego smarowania.
Smary plastyczne 1,2,3  stosuje się do łożysk tocznych; im większe
łożysko tym twardszy smar plastyczny.
Smary plastyczne 2,3  stosuje siÄ™ standardowo do wolnoobrotowych
łożysk ślizgowych obrotowych i liniowych.
Smary plastyczne 4,5,6  posiadają dobre właściwości uszczelniające,
przeważnie są odporne na działanie wody  przeznaczone są często do
smarowania przekładni, lin i innych elementów otwartych.
Podczas wymiany smaru należy zwrócić uwagę na konsystencję smaru i
rodzaj zagęszczacza.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W25_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Degradacja smarów:
- utlenianie oleju,
- oddzielenie oleju od zagęszczacza - pod wpływem zbyt wysokiej
temperatury (rzadki olej szybciej wypływa ze struktury którą tworzy
zagęszczacz, struktura zagęszczacza może ulec chwilowemu stopieniu).
Zagęszczacz może tworzyć warstwę osadu na smarowanych
powierzchniach. Temperatura może ograniczyć trwałość smaru
plastycznego: typowy smar litowy w temperaturze 40ÚC może pracować
20.000h, a w temperaturze 140ÚC tylko 500h,
- rozpuszczenie zagęszczacza,
- zanieczyszczenie wodą  dotyczy zwłaszcza smarów z zagęszczaczem na
bazie aluminium i sodu, smary z zagęszczaczem litowym są odporne na
działanie wody.
- zanieczyszczenie produktami procesów tarciowych.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W26_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Emulsje olejowe  mieszanina oleju z inną cieczą, przeważnie
wodÄ….
zastosowanie:
-ciecze obróbkowe (chłodzenie, smarowanie, zapobieganie korozji
atmosferycznej w strefie obróbkowej).
- emulsje na bazie wody są przeważnie ognioodporne; układy smarujące
w warunkach zagrożenia zapłonem  głównie w instalacjach
wydobywczych.
- ograniczenia stosowania wynikają z temperatury krzepnięcia i wrzenia
wody i niskiej zdolności o przenoszenia obciążeń.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W27_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Dodatki uszlachetniajÄ…ce
- Substancje przeciwzużyciowe:
- modyfikatory tarcia obniżają współczynnik tarcia nawet do 25%
wartości wyjściowej  głównie związki kwasów tłuszczowych
(sprzyjajÄ… adsorpcji czÄ…steczek oleju na smarowanej powierzchni),
- dodatki przeciwzatarciowe (do 9% ciężaru oleju)  związki
fosforanów cynku (ZnDDP), reagując z metalowymi powierzchniami
tworzÄ… warstwÄ™ ochronnÄ…,
- dodatki przeciwzatarciowe (EP-Extreme Pressure do 17% ciężaru) 
zawierajÄ… agresywne pierwiastki niemetaliczne (chlor, siarka,
antymon, jod) reagujÄ… z czystÄ…, gorÄ…cÄ… powierzchniÄ…
metalu w procesie kontrolowanej korozji tworzÄ…c
jednocześnie warstwę ochronną,
- proszki smarów stałych (grafit, MoS2, teflon).
Rafał Talar
Eksploatacja _
W28_3
Åšrodki smarujÄ…ce
- Dodatki lepkościowe (związki wielkocząsteczkowe)
pod wpływem temperatury przechodzą z koloidu do postaci
rozpuszczajÄ…cej siÄ™ w oleju.
- Depresatory (obniżają temperaturę płynięcia).
- Deaktywatory metali (wiążą cząsteczki metali unoszące się w oleju).
- Przeciwutleniacze (do 2% ciężaru oleju) - olej utleniając się zwiększa
swoją kwasowość z jednoczesną utratą właściwości smarujących.
Katalizatorami utlenienia sÄ…: czÄ…steczki metali,
woda, produkty utleniania, tlen, promieniowanie jonizacyjne.
- Inhibitory korozji.
-inne (np.: substancje buforujące, regulatory kwasowości, d. przeciw
pienieniu, d. myjÄ…ce, d.deemuglujÄ…ce).
Rafał Talar
Eksploatacja _
W29_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Smary stałe
(grafit, talk, dwusiarczki - MoS2, teflon, metale miękkie, powłoki
supertwarde)
Zalety smarów w postaci stałej w stosunku do smarów w postaci ciekłej:
- odporność na ekstremalnie wysokie temperatury,
- odporność na działanie próżni,
- odporność na promieniowanie jonizacyjne,
- zmniejszone ryzyko wycieku.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W30_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Mechanizm smarowania przez ciało stałe o strukturze anizotropowej 
warstwowej.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W31_3
Åšrodki smarujÄ…ce
W dobrych smarach stałych słabe wiązanie występuje tylko między
warstwami. Adhezja między warstwami i powierzchnią smarowaną jest
pożądana.
Rafał Talar
Eksploatacja _
W32_3
Åšrodki smarujÄ…ce
Mechanizm smarowania (redukcji tarcia) przez warstwy metali miękkich
Rafał Talar
Eksploatacja _