ประเภทของน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของเครื่องจักร การเลือกและการจัดการน้ำมันหล่อลื่นที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับการทำความเข้าใจระบอบการหล่อลื่น (เช่นขอบเขต, การหล่อลื่นแบบผสมหรือแบบอุทกพลศาสตร์), คุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่น, การจำแนกประเภทที่จัดตั้งขึ้นแล้ว, แผนการบำรุงรักษาและความสามารถในการตีความและใช้ข้อมูลจำเพาะผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต
สมรรถนะของสารหล่อลื่นเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว การปรับปรุงนั้นขับเคลื่อนด้วยข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพ ในอุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะใช้สารหล่อลื่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบเปิดเช่นการขึ้นรูปโลหะแผ่น ประการที่สองมีการนำระบบการจัดการการบำรุงรักษาขั้นสูงเพื่อลดต้นทุนการบำรุงรักษาและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครื่องจักร การลดการกำจัดน้ำมันเสียโดยการขยายช่วงการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันก็เป็นประเด็นที่น่ากังวลเช่นกัน ในการปรับปรุงวิศวกรรมยานยนต์ได้รับแรงผลักดันจากข้อ จำกัด ที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่จะรับรู้โดยการประหยัดเชื้อเพลิงและเทคโนโลยีเครื่องยนต์ใหม่
เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้น้ำมันพื้นฐานธรรมดาจะถูกแทนที่ด้วยน้ำมันเครื่องรุ่นใหม่พร้อมแพ็กเกจสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มคุณสมบัติของน้ำมันพื้นฐานที่มีอยู่แล้วหรือเพิ่มน้ำมันใหม่ นำเสนอวิธีการที่สำคัญของการหล่อลื่นเครื่องจักรดังเช่นรูปภาพที่แสดงไว้ด้านล่าง ( เครดิตภาพจากร้านท่านคิม )
ตัวอย่างที่รู้จักกันดีของการหล่อลื่นด้วยอุทกพลศาสตร์คือการเติมน้ำในยางรถยนต์บนถนนเปียก น้ำถูกลากโดยยางไปยังรูปทรงลิ่มที่เกิดขึ้นระหว่างยางกับผิวถนนทำให้แรงดันทางอุทกพลศาสตร์เพิ่มขึ้นที่ด้านหน้าของยาง
เมื่อความดันสูงพอที่จะแยกยางออกจากถนนด้วยแผ่นฟิล์มบาง ๆ น้ำยางจะสูญเสียการยึดเกาะและการลื่นไถลเกือบทั้งหมด การแบนของยางเพิ่มความเสี่ยงอย่างมากในการกระโดดน้ำ เพื่อเพิ่มความเร็วที่ aquaplaning อาจเกิดขึ้นในรูปแบบร่องมุมกระจายน้ำจากแพทช์ติดต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในงานวิศวกรรมเครื่องกลหล่อลื่นอุทกพลศาสตร์เป็นที่นิยมอย่างมากเนื่องจากการกำจัดแรงเสียดทานและการสึกหรอ ไม่ว่าจะเป็นการตรวจวัดการหล่อลื่นด้วยอุทกพลศาสตร์เรียกว่า Stribeck curve แต่ก็เป็นเส้นโค้งที่แสดงถึงแรงเสียดทานในฐานะฟังก์ชันของความเร็ว
ในวิศวกรรมเครื่องยนต์สันดาปภายใน การทำให้ส่วนประกอบส่วนใหญ่ทำงานในระบบหล่อลื่นแบบอุทกพลศาสตร์เช่นแบริ่งหลักและวงแหวนลูกสูบสำหรับชิ้นส่วนหลักหล่อลื่นแบบอุทกพลศาสตร์ ในการหล่อลื่นแบบอุทกพลศาสตร์มันเป็นความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นที่สร้างความแตกต่าง ความหนืดเป็นตัวชี้วัดความหนาของของเหลว ความหนืดสูงหมายความว่าน้ำมันเครื่องมีความหนา ความหนืดของน้ำนั้นต่ำกว่าน้ำมันมาก
สูตรของน้ำมันหล่อลื่นชนิดต่าง ๆ มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับการใช้งาน เนื่องจากการใช้งานที่หลากหลายซึ่งใช้น้ำมันมีหลายสูตรสำหรับน้ำมัน โดยทั่วไปผู้ผลิตเครื่องจักรจะกำหนดสูตรน้ำมันที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ ทำไม?
ฟังก์ชั่นมากมายของน้ำมันเครื่องในการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่สูงนั้นต้องการการกำหนดสูตรน้ำมันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งาน การอภิปรายสั้น ๆ เกี่ยวกับฟังก์ชั่นและข้อกำหนดของน้ำมัน
ฟังก์ชั่นหลัก / ข้อกำหนดของน้ำมันเครื่องอุตสาหกรรมในการใช้งาน:
น้ำมันหมุนเวียนและน้ำมันเทอร์ไบน์
ระบบทั่วไปต้องใช้การหล่อลื่นแบริ่ง, ลบความร้อนผ่านการไหลเวียน, ทำหน้าที่เป็นน้ำมันไฮดรอลิก, เกียร์หล่อลื่น ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพคือ:
น้ำมันไฮดรอลิก
ระบบทั่วไปรวมถึงอ่างเก็บน้ำสำหรับน้ำมันไฮดรอลิกปั๊มช่องโอนและส่งคืนช่องทางไปยังอ่างเก็บน้ำ
น้ำมันเกียร์
น้ำมันเหล่านี้ให้การปกป้องเกียร์อุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ ซึ่งมักใช้งานภายใต้แรงกดดันสูงและความเร็วสูง มีหลายประเภทรวมกันของประเภทเกียร์และวัสดุ ตัวอย่างเช่นเฟืองตัวหนอนจะทำปฏิกิริยาโดยการเลื่อนส่วนใหญ่ในขณะที่เฟืองเฟืองทำงานโดยการผสมผสานระหว่างการกลิ้งและการเลื่อน ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับน้ำมันเกียร์จึงมีความหลากหลาย เกียร์เดือยที่โหลดเบา ๆ ต้องการน้ำมันที่มีสารยับยั้งการเกิดสนิมและออกซิเดชั่นเท่านั้นในขณะที่เกียร์ที่โหลดหนักจะต้องใช้น้ำมันที่มีสารเติมแต่ง EP ระดับสูง ในกรณีของเฟืองตัวหนอนการกระทำของพวกมันเกือบจะเลื่อนและไม่โหลดหนัก เฟืองตัวหนอนขนาดเล็กอาจทำจากทองสัมฤทธิ์เพื่อความต้านทานการสึกหรอแบบเลื่อนที่ดีขึ้นและอาจหล่อลื่นด้วยน้ำมันที่มีตัวต้านทานแรงเสียดทาน ในแอปพลิเคชันเหล่านี้ตัวดัดแปลงแรงเสียดทานสามารถมีประสิทธิภาพมากกว่าสารเติมแต่งที่มีส่วนผสมของกำมะถันซึ่งอาจส่งเสริมการกัดกร่อนของเฟืองตัวหนอนสีบรอนซ์ สำหรับเกียร์ที่มีขนาดใหญ่และเคลื่อนที่ช้าจำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่นที่มีความหนืดสูง ในการใช้งานที่ใช้น้ำมันเกียร์อุตสาหกรรมในพื้นที่ที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อมเช่นป่าและใกล้ทางน้ำน้ำมันเกียร์ที่ย่อยสลายได้ทางธรรมชาติและเอสเทอร์สังเคราะห์ได้รับการพัฒนา
น้ำมันคอมเพรสเซอร์
สูตรของน้ำมันคอมเพรสเซอร์มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับชนิดของคอมเพรสเซอร์คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบและแบบหมุนแก๊สและชนิดของก๊าซที่ถูกบีบอัด ในการหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบรวมถึงเพลาข้อเหวี่ยงแบริ่งแกนเชื่อมต่อหมุดข้อมือลูกสูบแหวนลูกสูบกระบอกสูบและวาล์ว คอมเพรสเซอร์โรตารี่ต้องการการหล่อลื่นแบริ่งซีลและเพลา คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบแรงดันสูงต้องการน้ำมันหล่อลื่นที่มีความเสถียรสำหรับอุณหภูมิสูงซึ่งมักจะเป็นเอสเทอร์สังเคราะห์ คอมเพรสเซอร์แบบใบพัดหมุนต้องใช้สารหล่อลื่นที่ลดการสึกหรอของใบพัดโดยปกติ PAO สังเคราะห์เนื่องจากความเสถียรทางความร้อนที่ดีและต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเอสเทอร์สังเคราะห์ โดยทั่วไปผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์จะกำหนดสูตรน้ำมันเครื่องที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ของพวกเขา
น้ำมันตัด
หน้าที่หลักของน้ำมันตัดคือการหล่อลื่นหรือลดแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานและทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็นด้วยการกำจัดความร้อนที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานของชิ้นงานเครื่องมืออย่างรวดเร็ว
น้ำมันตัดที่ละลายน้ำได้จะถูกผสมกับน้ำในสัดส่วน 3 ถึง 10% พวกมันถูกใช้เมื่อต้องการกำจัดความร้อนอย่างรวดเร็ว สูตรมักจะมีอิมัลซิไฟเออร์สารยับยั้งการเกิดสนิมและสารเติมแต่ง EP
น้ำมันตัดที่ไม่ละลายน้ำถูกนำมาใช้ในการดำเนินงานที่เกี่ยวข้องกับการตัดที่ยากเช่นการแตะการทำเกลียวและการเจาะ คุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่นและป้องกันรอยเชื่อมเป็นลักษณะสำคัญของน้ำมันตัดกลึงชนิดนี้
น้ำมันโซ่
น้ำมันเหล่านี้มีสูตรสำหรับหล่อลื่นโซ่เลื่อยและควรให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:
ฟิล์มหล่อลื่นที่เชื่อมระหว่างห่วงโซ่และแท่ง
คุณสมบัติป้องกันการสึกหรอเพื่อป้องกันโซ่และบาร์
ป้องกันการกัดกร่อนของโซ่
ย่อยสลายได้
หน้าที่ 9 อย่าง ของน้ำมันเครื่อง
อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นผู้ใช้น้ำมันหล่อลื่นรายใหญ่ การออกแบบเครื่องยนต์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อลดน้ำหนักเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มกำลังขับและในเวลาเดียวกันก็เป็นไปตามแนวทางการปล่อยสิ่งแวดล้อม การวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อกำหนดน้ำมันหล่อลื่นเพื่อตอบสนองความต้องการของเครื่องยนต์ที่ออกแบบใหม่ โดยทั่วไปสารหล่อลื่นจะต้องทำหน้าที่เก้าอย่างเพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์
1. ทำให้เริ่มต้นสตาร์ทได้ง่าย
น้ำมันเครื่องจะต้องบางพอเมื่อเริ่มสตาร์ทเครื่องยนต์เพื่อให้มีความเร็วในการหมุนที่เพียงพอ น้ำมันจะต้องสามารถไหลได้ทันทีเพื่อหล่อลื่นชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่สำคัญ การสึกหรอของเครื่องยนต์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อสตาร์ทเครื่องก่อนที่น้ำมันจะไปถึงชิ้นส่วนเครื่องยนต์ทั้งหมด เมื่อเครื่องยนต์ร้อนน้ำมันจะต้องไม่ผอมจนเกินไปและไม่สามารถหล่อลื่นเครื่องยนต์ได้อย่างเพียงพอ ความหนืดของน้ำมันเป็นตัววัดความต้านทานต่อการไหล
ผลกระทบของอุณหภูมิต่อความหนืดนั้นแตกต่างกันอย่างมากกับน้ำมันประเภทต่าง ๆ มาตรฐานที่ใช้ในการวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงความหนืดกับอุณหภูมิคือดัชนีความหนืด (V.I) น้ำมันที่มีดัชนีความหนืดสูงจะมีการเปลี่ยนแปลงความหนืดน้อยกว่าในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น อ้างถึงอภิธานศัพท์และส่วนเพิ่มเติมของเว็บไซต์นี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม น้ำมัน "หลายเกรด" มีดัชนีความหนืดสูง
น้ำมันเครื่องสังเคราะห์มีคุณสมบัติการไหลที่อุณหภูมิต่ำที่สุดและคุ้มค่ากับราคาที่เพิ่มขึ้นในภูมิอากาศทางเหนือในช่วงฤดูหนาว
2. หล่อลื่นและป้องกันการสึกหรอ
ตอนนี้เครื่องยนต์เริ่มต้นขึ้นแล้วและปั้มน้ำมันจะถูกส่งไปยังชิ้นส่วนเครื่องยนต์ น้ำมันต้องป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสึกหรอกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
การหล่อลื่นแบบฟิล์มเต็มเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวที่เคลื่อนไหวถูกแยกออกจากกันด้วยฟิล์มน้ำมัน ความหนืดของน้ำมันต้องอยู่ในระดับสูงพอที่จะป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ การสึกหรอจะเกิดขึ้นหากพื้นผิวมีรอยขีดข่วนโดยอนุภาคที่หนากว่านั้นฟิล์มน้ำมัน แบริ่งเพลาข้อเหวี่ยงก้านสูบเพลาลูกเบี้ยวและหมุดลูกสูบจะทำงานด้วยการหล่อลื่นแบบฟิล์มเต็ม
ในบางเงื่อนไขมันเป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาฟิล์มน้ำมันอย่างต่อเนื่องระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว การสัมผัสโลหะกับโลหะเป็นระยะ ๆ เกิดขึ้นเนื่องจากมีจุดสูงบนพื้นผิวเลื่อนในระหว่างการสตาร์ทเครื่องยนต์และในเครื่องยนต์ใหม่หรือสร้างใหม่ การหล่อลื่นภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้เรียกว่าการหล่อลื่นแบบขอบเขต การหล่อลื่นนี้เกิดขึ้นได้จากสารเติมแต่งในน้ำมัน อ้างถึงอภิธานศัพท์สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการหล่อลื่นขอบเขต
3. ลดแรงเสียดทาน
ภายใต้เงื่อนไขการหล่อลื่นแบบฟิล์มเต็มแผ่นฟิล์มน้ำมันป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ ความหนืดของน้ำมันควรสูงพอที่จะรักษาฟิล์ม ต้องรักษาสมดุลที่ละเอียดอ่อน หากต้องการความหนืดสูงกว่าเครื่องยนต์จะต้องเอาชนะแรงเสียดทานของเหลวส่วนเกิน
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความหนืดของน้ำมันเปลี่ยนไปเมื่อมีการปนเปื้อน สิ่งสกปรกออกซิเดชันและกากตะกอนจะเพิ่มความหนืดของน้ำมันในขณะที่การเจือจางเชื้อเพลิงจะลดความหนืด นี่คือเหตุผลที่น้ำมันจะต้องเปลี่ยนตามตารางในคู่มือเจ้าของ
4. ป้องกันสนิมและการกัดกร่อน
ภายใต้สภาวะที่สมบูรณ์เผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ สำหรับการเผาเชื้อเพลิงแต่ละแกลลอนจะมีการผลิตน้ำหนึ่งแกลลอนหรือมากกว่า น้ำส่วนใหญ่ควรหนีจากไอระเหยจากไอเสีย แต่บางตัวก็ควบแน่นบนผนังกระบอกสูบ นอกจากนี้น้ำยังไหลผ่านวงแหวนลูกสูบและติดอยู่ในเหวี่ยง นี่เป็นปัญหามากขึ้นในสภาพอากาศหนาวเย็นก่อนที่เครื่องยนต์จะอุ่น
นอกจากน้ำแล้วก๊าซที่เผาไหม้กัดกร่อนอื่น ๆ ก็จะผ่านวงแหวนและละลายในน้ำมันเหวี่ยง เพิ่มกรดนี้ที่เกิดจากการออกซิเดชั่นปกติของน้ำมันและโอกาสในการเกิดสนิมและการกัดกร่อนของเครื่องยนต์ก็มีความสำคัญ
สารยับยั้งการกัดกร่อนเป็นส่วนหนึ่งของสารเติมแต่งเพื่อปกป้องโลหะที่ไม่ใช่เหล็กโดยการเคลือบพวกเขาและสร้างกำแพงกั้นระหว่างชิ้นส่วนและกรด นอกจากนี้ยังเพิ่มสารยับยั้งการเกิดสนิมในน้ำมันเพื่อป้องกันพื้นผิวเหล็ก / เหล็กกล้าจากการถูกโจมตีด้วยออกซิเจนโดยสร้างหน้าจอป้องกัน
5. รักษาความสะอาดของชิ้นส่วนเครื่องยนต์
ด้วยเหตุผลหลายประการเครื่องยนต์เบนซินหรือดีเซลไม่เผาไหม้เชื้อเพลิงทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ น้ำมันเบนซินที่เผาไหม้บางส่วนหรือน้ำมันดีเซลบางส่วนผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ซับซ้อนระหว่างการเผาไหม้และภายใต้เงื่อนไขบางอย่างทำให้เกิดเขม่าหรือคาร์บอน ส่วนใหญ่ของเชื้อเพลิงเผาไหม้หนีออกมาในรูปแบบของเขม่าผ่านไอเสีย แต่ส่วนหนึ่งหนีผ่านแหวนเข้าไปในห้องเหวี่ยง รวมกับน้ำในรูปแบบตะกอนและสารเคลือบเงาบนชิ้นส่วนเครื่องยนต์ กากตะกอนอาจอุดตันทางเดินน้ำมันซึ่งจะช่วยลดการไหลของน้ำมัน การสะสมของ Varnish นั้นจะรบกวนการระบายน้ำที่เหมาะสม จำกัด การไหลเวียนของน้ำมันและทำให้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่สำคัญติดและไม่ทำงาน
น้ำมันแร่แบบตรงมีความสามารถ จำกัด อย่างมากในการป้องกันการปนเปื้อนของตะกอนเหล่านี้ในเครื่องยนต์ ผงซักฟอกเป็นส่วนหนึ่งของสารเติมแต่งเพื่อทำความสะอาดคราบสกปรกที่มีอยู่ในเครื่องยนต์รวมถึงสารที่ไม่ละลายในน้ำมัน สารช่วยกระจายตัวยังเป็นส่วนหนึ่งของแพ็คเกจเพิ่มเติม ทั้งผงซักฟอกและสารช่วยกระจายตัวติดกับอนุภาคที่ปนเปื้อนและถือพวกเขาในการระงับ อนุภาคแขวนลอยจะถูกแบ่งอย่างละเอียดจนสามารถผ่านไปมาได้อย่างไม่เป็นอันตรายระหว่างพื้นผิวการผสมพันธุ์และผ่านตัวกรองน้ำมัน การปนเปื้อนนี้จะถูกลบเมื่อมีการเปลี่ยนน้ำมัน อีกเหตุผลที่ดีสำหรับการเปลี่ยนถ่ายน้ำมัน
6. ลดขนาดห้องเผาไหม้
น้ำมันบางชนิดจะต้องไปถึงบริเวณส่วนบนของวงแหวนลูกสูบเพื่อหล่อลื่นแหวนและผนังกระบอกสูบ มันเป็นสิ่งสำคัญที่น้ำมันป้องกันการเผาไหม้ที่มากเกินไป คราบสกปรกจากการเผาไหม้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความร้อนและทำให้ลูกสูบ, แหวน, หัวเทียนและวาล์วไม่เย็นลง เราทุกคนรู้เกี่ยวกับหัวเทียนคาร์บอนเปื้อน
น้ำมันเครื่องต้องทำสองสิ่งเพื่อป้องกันการสะสมของการเผาไหม้ที่มากเกินไป:
น้ำมันจะต้องทำให้แหวนไม่เป็นอิสระเพื่อลดปริมาณของน้ำมันถึงห้องเผาไหม้
ส่วนของน้ำมันถึงห้องเผาไหม้จะต้องเผาไหม้ให้สะอาดเท่าที่จะทำได้
7. ทำให้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์เย็น
ระบบระบายความร้อนทำงานประมาณ 60% ของงานทำความเย็นของเครื่องยนต์ มันทำให้ส่วนบนของเครื่องยนต์เย็นลงรวมถึงหัวถังผนังทรงกระบอกและวาล์ว เพลาข้อเหวี่ยงแบริ่งหลักและตลับลูกปืนก้านสูบเกียร์เวลาลูกสูบและส่วนประกอบอื่น ๆ ในเครื่องยนต์ล่างจะเย็นลงเมื่อน้ำมันไหลไปทั่วชิ้นส่วน
สิ่งที่สำคัญคือการไหลเวียนของน้ำมันในปริมาณมากอย่างต่อเนื่อง หากทางเดินน้ำมันได้รับอนุญาตให้อุดตันการไหลจะถูก จำกัด และชิ้นส่วนจะไม่ระบายความร้อนอย่างเหมาะสม อีกเหตุผลที่ดีในการเปลี่ยนน้ำมันของคุณเป็นประจำและตรวจสอบระดับน้ำมัน!
8. ปกป้องแรงดันในการเผาไหม้
พื้นผิวของวงแหวนลูกสูบร่องแหวนและผนังกระบอกสูบนั้นไม่เรียบ เรื่องนี้จะเห็นได้ชัดภายใต้กล้องจุลทรรศน์เป็นเนินเขาเล็ก ๆ และหุบเขา ด้วยเหตุนี้แหวนจึงไม่สามารถป้องกันแรงดันสูงจากการเผาไหม้และแรงอัดจากการหลบหนีเข้าสู่บริเวณแรงดันต่ำของเพลาข้อเหวี่ยง สิ่งนี้จะส่งผลให้กำลังเครื่องยนต์และประสิทธิภาพลดลง น้ำมันเครื่องเติมในเนินเขาและหุบเขาและช่วยเพิ่มการผนึกอย่างมาก เนื่องจากฟิล์มน้ำมันมีความหนาเพียง 0.025 มม. จึงไม่สามารถชดเชยการสึกหรอของแหวนร่องแหวนหรือผนังทรงกระบอกที่มากเกินไป ในเครื่องยนต์ใหม่หรือเครื่องยนต์สร้างใหม่การสิ้นเปลืองน้ำมันจะค่อนข้างสูงจนกระทั่งพื้นผิวเหล่านี้เรียบออกพอที่จะทำให้น้ำมันเกิดการผนึกที่ดี
9. น้ำมันเครื่องต้องไม่เป็นฟอง
เนื่องจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในเครื่องยนต์น้ำมันจึงถูกผสมเข้ากับอากาศอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ผลิตโฟมซึ่งเป็นฟองอากาศจำนวนมากที่อาจหรือไม่อาจยุบตัวได้อย่างง่ายดาย ฟองอากาศเหล่านี้มักจะขึ้นสู่ผิวน้ำและแตกตัว แต่น้ำและสารปนเปื้อนอื่น ๆ ทำให้กระบวนการนี้ช้าลง
โฟมไม่ได้เป็นตัวนำความร้อนที่ดีและจะทำให้ความเย็นของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ลดลง นอกจากนี้โฟมไม่มีความสามารถในการรับภาระมากซึ่งจะทำให้เครื่องยนต์สึกหรอมากเกินไป
สารลดแรงกดโฟมใช้ในการผลิตน้ำมันหล่อลื่นยานยนต์เพื่อลดปริมาณการเกิดฟอง
ระบบหล่อลื่น
ระบบหล่อลื่นเครื่องยนต์ออกแบบมาเพื่อส่งมอบน้ำมันที่สะอาดที่อุณหภูมิและความดันที่ถูกต้องให้กับทุกส่วนของเครื่องยนต์ น้ำมันถูกดูดออกจากบ่อเข้าไปในปั๊มซึ่งเป็นหัวใจของระบบมากกว่าบังคับผ่านตัวกรองน้ำมันและแรงดันที่ป้อนเข้ากับแบริ่งหลักและไปยังมาตรวัดแรงดันน้ำมัน จากแบริ่งหลักน้ำมันจะไหลผ่านรูป้อนเข้าไปในทางที่เจาะในเพลาข้อเหวี่ยงและไปยังตลับลูกปืนขนาดใหญ่ของก้านสูบ ผนังกระบอกสูบและแบริ่งพินลูกสูบถูกหล่อลื่นโดยการหมุนด้วยน้ำมันโดยเพลาข้อเหวี่ยงหมุน ส่วนเกินจะถูกคัดออกโดยแหวนล่างในลูกสูบ เลือดออกหรือแควจากทางเดินหลักจัดหาฟีดลูกปืนเพลาลูกเบี้ยวแต่ละตัว มีเลือดออกอีกชุดหนึ่งใช้โซ่ไทม์มิ่งหรือเกียร์บนไดรฟ์เพลาลูกเบี้ยว จากนั้นน้ำมันส่วนเกินจะระบายกลับไปที่บ่อซึ่งความร้อนจะกระจายไปยังอากาศโดยรอบ
เพลาลูกปืน
ถ้าลูกปืนเพลาข้อเหวี่ยงสึกหรอเครื่องยนต์จะมีแรงดันน้ำมันต่ำและโยนน้ำมันไปทั่วด้านในของเครื่องยนต์ การกระเด็นมากเกินไปอาจทำให้วงแหวนดังกล่าวและทำให้เครื่องยนต์ใช้น้ำมัน พื้นผิวตลับลูกปืนที่ชำรุดสามารถเรียกคืนได้โดยเพียงแค่เปลี่ยนตลับลูกปืน ในการบำรุงรักษาเครื่องยนต์สึกหรอดีแบกแบกเกิดขึ้นทันทีหลังจากเริ่มเย็นเนื่องจากมีฟิล์มน้ำมันน้อยหรือไม่มีเลยระหว่างแบริ่งและเพลา ในขณะที่น้ำมันเพียงพอไหลเวียนผ่านระบบหล่อลื่น hydrodynamic เพื่อลดหรือหยุดการสึกหรอ
แหวานลูกสูปและกระบอกสูบ - กระบอกสูบวงแหวนลูกสูบให้การซีลแบบเลื่อนเพื่อป้องกันการรั่วไหลของส่วนผสมของเชื้อเพลิง / อากาศและไอเสียจากห้องเผาไหม้ลงในบ่อน้ำมันในระหว่างการบีบอัดและการเผาไหม้ ประการที่สองพวกเขาเก็บน้ำมันในอ่างน้ำมันจากการรั่วไหลเข้าไปในพื้นที่เผาไหม้ที่มันจะถูกเผาและสูญเสีย รถยนต์ส่วนใหญ่ที่ "เผาน้ำมัน" และต้องมีควอร์ตเพิ่มทุก ๆ 1,000 ไมล์กำลังเผาไหม้เพราะวงแหวนไม่ได้ปิดผนึกอย่างเหมาะสมระหว่างวงแหวนลูกสูบและผนังกระบอกสูบของการหล่อลื่นด้วยอุทกพลศาสตร์ของเครื่องยนต์ที่ได้รับการบำรุงรักษาเป็นอย่างดีจำเป็นสำหรับการเสียดสีและการสึกหรอที่ต่ำที่สุด ในจุดศูนย์กลางด้านบนและด้านล่างซึ่งลูกสูบหยุดเปลี่ยนทิศทางความหนาของฟิล์มจะน้อยที่สุดและอาจมีการหล่อลื่นแบบผสมเพื่อให้ได้การถ่ายโอนที่ดีจากลูกสูบไปยังกระบอกสูบการซีลที่ดีที่สุดและการเผาไหม้น้ำมันน้อยที่สุดความหนาของฟิล์มน้อยที่สุดเป็นที่ต้องการ ความหนาของฟิล์มจะถูกเก็บไว้น้อยที่สุดโดยวงแหวนควบคุมน้ำมัน วงแหวนนี้ตั้งอยู่เหนือวงแหวนลูกสูบเพื่อให้น้ำมันส่วนเกินถูกคัดลงไปที่บ่อโดยตรง ฟิล์มน้ำมันที่เหลืออยู่บนผนังกระบอกสูบโดยผ่านวงแหวนนี้เพื่อหล่อลื่นวงแหวนต่อไปนี้ กระบวนการนี้ทำซ้ำสำหรับวงแหวนต่อเนื่อง ในจังหวะที่สูงขึ้นวงแหวนบีบอัดแรกถูกหล่อลื่นโดยน้ำมันที่เหลืออยู่บนผนังกระบอกสูบในระหว่างจังหวะลงการรั่วไหลของส่วนผสมของเชื้อเพลิง / อากาศและไอเสียจากห้องเผาไหม้ไปยังบ่อน้ำมันทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของน้ำมัน นี่คือเหตุผลว่าทำไมถึงแม้จะมีการเติมน้ำมันบ่อยๆการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
การเลือกสารหล่อลื่น
ขอบเขตของการทำงานว่าอยู่ในช่วงไดของ Stribeck curve เช่น HL/MLหรือ BL
ดัชนีความหนืด
การหล่อลื่นในช่วงขอบเขต BL
การต่อต้านการเกิด Oxidation
ราคา
ช่วงของอุณหภูมิทำงานต่ำสุดไปจนถึงสูงสุด
การเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ความสามารถในการใช้กับอาหารหรือส่วนประกอบอาหาร
ใช้ในสิ่งแวดล้อมที่เป็นสุญญากาศ
สามารถสัมผัสกับน้ำ
หรือสัมผัสกับสารจำพวกพอลิเมอร์และอีลาสโตเมอร์ต่างๆ
การบำรุงรักษาหรือการตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์เครื่องจักรและน้ำมันส่งผลให้:
-การลดการหยุดทำงานที่ไม่ได้คาดคิด
-ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์
- ยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเครื่องจักร
-การเพิ่มช่วงเวลาการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันสูงสุด
-ลดค่าใช้จ่ายของน้ำมันเสียและภาษีมลพิษน้อยต่อต้าน
-การสังเกตความผิดพลาดในเวลาที่เหมาะสมจะไม่มีความเสียหายเกิดขึ้น
จาระบีหล่อลื่น
โดยทั่วไปแล้วจาระบีจะถูกนำไปใช้ในพื้นที่ที่ไม่สามารถเก็บน้ำมันได้ตลอดเวลาเช่นแบริ่งเปิดหรือเฟือง ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกจาระบีที่เหมาะสมคืออุณหภูมิในการทำงาน ความต้านทานต่อน้ำ ความคงตัวในการเกิดออกซิเดชันเป็นต้น ปัจจัยที่สองซึ่งสำคัญไม่น้อยไปกว่าคือ คุณสมบัติของจาระบีรวมถึงความหนืดและความสม่ำเสมอ จาระบีหล่อลื่นประกอบด้วยน้ำมันพื้นฐานสารเพิ่มประสิทธิภาพและสารเพิ่มความข้นซึ่งเป็นเมทริกซ์ที่กักเก็บน้ำมันไว้ในสถานะกึ่งแข็ง สารเพิ่มความหนาของไขมันส่วนใหญ่เป็นสบู่สบู่ลิเธียมแคลเซียมหรืออลูมิเนียม จารบีสบู่คอมเพล็กซ์มีความทนทานต่ออุณหภูมิที่เหนือกว่าและมักใช้งานได้สูงถึง 180 องศาเซลเซียสซึ่งน้ำมันแร่ระเหยกลายเป็นไอ จาระบีจำนวนน้อยลงซึ่ง จำกัด เฉพาะการใช้งานที่พิเศษมากนั้นผลิตขึ้นโดยใช้สารเพิ่มความข้นที่ไม่ใช่สบู่เช่นออกาโทเคลย์, โพลียูเรียหรือสารประกอบซิลิก้าจาระบีเป็นสารหล่อลื่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแบริ่งลูกกลิ้งและการใช้ความเร็วต่ำส่วนใหญ่เป็นเพราะสารหล่อลื่นประเภทจาระบีเป็นเรื่องง่ายที่จะจัดการและต้องการเพียงอุปกรณ์ปิดผนึกที่ง่ายที่สุด
คุณสมบัติของจาระบี
ความเข้ากันได้ของจาระบี
การแบ่งประเภทของจาระบีตาม National Lubricating Grease Institute
ความสอดคล้องของจาระบีอุตสาหกรรมถูกจำแนกตามระยะทางเป็นสิบส่วนของมิลลิเมตรซึ่งกรวยมาตรฐานจะแทรกซึมตัวอย่างของไขมันภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานที่ 25 ºC
มีการใช้เกรด 0, 1 และ 2 ในการส่งผ่านเกียร์ที่มีการโหลดสูง เกรด 1 ถึง 4 มักถูกนำไปใช้ในตลับลูกปืนแบบหมุน และเกรด 2 เป็นเกรดที่พบบ่อยที่สุดมีใช้ในงานทั่วๆไป
การหล่อลื่นแบบแห้ง
Graphite และ Molybdenum disulfide (MoS2) เป็นวัสดุหลักที่ใช้เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง ในรูปแบบของผงแห้งวัสดุเหล่านี้เป็นสารเติมแต่งน้ำมันหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากโครงสร้าง Lamellar ปรับทิศทางขนานกับพื้นผิวในทิศทางของการเคลื่อนไหว
แม้ระหว่างพื้นผิวที่อยู่กับที่โหลดสูงโครงสร้างของ lamellar ก็สามารถป้องกันการสัมผัสได้ ในทิศทางของการเคลื่อนไหว lamellas จะตัดเฉือนกันอย่างง่ายดายทำให้เกิดแรงเสียดทานต่ำ อนุภาคขนาดใหญ่ทำงานได้ดีที่สุดบนพื้นผิวขรุขระสัมพัทธ์ด้วยความเร็วต่ำอนุภาคปลีกย่อยบนพื้นผิวเรียบและความเร็วสูงกว่า
ส่วนประกอบอื่น ๆ ที่เป็นสารหล่อลื่นที่มีประโยชน์ ได้แก่ โบรอนไนไตรด์โพลีเทรฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) แป้งโรยตัวแคลเซียมฟลูออไรด์ซีเรียมฟลูออไรด์และไดออกไซด์
สารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งมีประโยชน์สำหรับสภาวะที่สารหล่อลื่นทั่วไปไม่เพียงพอ
การเคลื่อนไหวแบบลูกสูบ แอปพลิเคชันทั่วไปคือการเลื่อนหรือการแลกเปลี่ยนซึ่งต้องใช้การหล่อลื่นเพื่อลดการสึกหรอเช่นในการหล่อลื่นเกียร์และโซ่ น้ำมันหล่อลื่นเหลวจะถูกบีบออกในขณะที่สารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งไม่สามารถหนีออกมาได้และป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดสนิม
เซรามิก การใช้งานอื่นสำหรับกรณีที่ไม่พบสารเติมแต่งสารหล่อลื่นที่ใช้งานทางเคมีสำหรับพื้นผิวเฉพาะเช่นโพลิเมอร์และเซรามิก
อุณหภูมิสูง. Graphite และ MoS2 มีอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมในการออกซิไดซ์ในขณะที่สารหล่อลื่นเหลวโดยทั่วไปจะไม่สามารถอยู่รอดได้ แอปพลิเคชันทั่วไปรวมถึงตัวยึดที่กระชับและคลายเกลียวได้ง่ายหลังจากอยู่ในอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน
แรงกดดันจากการสัมผัสรุนแรง โครงสร้าง lamellar หันขนานไปกับพื้นผิวเลื่อนส่งผลให้รับภาระสูงรวมกับความเครียดแรงเฉือนต่ำ การใช้งานส่วนใหญ่ในการขึ้นรูปโลหะที่เกี่ยวข้องกับการเสียรูปพลาสติกจะใช้สารหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง
กราไฟต์นั้นประกอบไปด้วยโครงสร้างของระนาบของอะตอมคาร์บอนโพลีไซคลิกที่หกเหลี่ยมในทิศทาง ระยะทางของอะตอมคาร์บอนระหว่างระนาบจะนานขึ้นและพันธะจะอ่อนลง
กราไฟต์เหมาะที่สุดสำหรับการหล่อลื่นในบรรยากาศปกติ ไอน้ำเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการหล่อลื่นด้วยกราไฟท์ การดูดซับน้ำจะลดพลังงานพันธะระหว่างระนาบหกเหลี่ยมของกราไฟท์ให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าพลังงานการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวและกราไฟท์ เนื่องจากไอน้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการหล่อลื่นแกรไฟต์จึงไม่มีประสิทธิภาพในการดูด ในกราไฟท์ในบรรยากาศออกซิเดชันจะมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงถึง 450 องศาเซลเซียสอย่างต่อเนื่องและสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่ามาก การนำความร้อนของกราไฟท์โดยทั่วไปอยู่ในระดับต่ำ ~ 1.3 W / mK ที่40ºC
กราไฟต์มีลักษณะสองกลุ่มหลัก: คือแบบธรรมชาติและแบบสังเคราะห์ กราไฟท์สังเคราะห์เป็นผลิตภัณฑ์ซินเทอร์อุณหภูมิสูงและมีความบริสุทธิ์ของคาร์บอนสูง (99.5-99.9%) กราไฟท์สังเคราะห์ระดับประถมศึกษาสามารถเข้าใกล้การหล่อลื่นที่ดีของกราไฟท์ธรรมชาติที่มีคุณภาพ
กราไฟท์ธรรมชาตินั้นได้มาจากการขุด คุณภาพของกราไฟท์ธรรมชาตินั้นแตกต่างกันไปตามคุณภาพของแร่และกระบวนการทำเหมืองของแร่ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือกราไฟท์ที่มีเนื้อหาของคาร์บอน (กราไฟท์เกรดสูง 96-98% คาร์บอน), ซัลเฟอร์, SiO2 และเถ้า ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นและระดับของการทำให้เป็นกราฟ (ผลึกสูง) ยิ่งหล่อลื่นและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่ดีขึ้น
สำหรับการใช้งานที่ต้องการความหล่อลื่นเพียงเล็กน้อยและจำเป็นต้องมีการเคลือบฉนวนกันความร้อนมากขึ้นจึงเลือกใช้กราไฟท์อสัณฐาน (คาร์บอน 80%)
โมลิปดินัม ไดซัลไฟด์ ( MoS2 ) เป็นวัสดุที่ขุดได้ที่พบในใยหินแกรนิตและผ่านการกลั่นอย่างสูงเพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ที่เหมาะสมสำหรับน้ำมันหล่อลื่น เช่นเดียวกับกราไฟท์มี MoS2 เป็นโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยมพร้อมคุณสมบัติที่แท้จริงของการตัดเฉือนได้ง่าย ประสิทธิภาพการหล่อลื่นของ MoS2 มักจะสูงกว่ากราไฟท์และมีประสิทธิภาพในสุญญากาศเช่นกัน ในขณะที่ไฟท์ไม่ได้ทำได้ ข้อจำกัด อุณหภูมิของ MoS2 ที่400ºC ถูกจำกัดโดยการออกซิเดชั่น ขนาดอนุภาคและความหนาของฟิล์มเป็นตัวแปรสำคัญที่ควรเลือกใช้ให้เหมาะกับความหยาบผิวของวัสดุพิมพ์ อนุภาคขนาดใหญ่อาจส่งผลให้เกิดการสึกหรอมากเกินไปจากการเสียดสีที่เกิดจากสิ่งสกปรกใน MoS2 อนุภาคขนาดเล็กอาจส่งผลให้เกิดออกซิเดชันเร็วขึ้น
โบรอนไนไตรด์ เป็นน้ำมันหล่อลื่นชนิดเซรามิก คุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่นที่น่าสนใจที่สุดคือความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงที่ 1200 องศาเซลเซียสในบรรยากาศการออกซิไดซ์ โบรอนมีค่าการนำความร้อนสูง โบรอนมีอยู่ในสองโครงสร้างทางเคมีคือลูกบาศก์และหกเหลี่ยมซึ่งส่วนสุดท้ายคือรุ่นหล่อลื่น โครงสร้างลูกบาศก์มีความแข็งมากและใช้เป็นส่วนประกอบของเครื่องมือขัดและตัด
PTFE ถูกใช้อย่างกว้างขวางเพราะเป็นสารเติมแต่งในการหล่อลื่นของน้ำมันและจาระบี เนื่องจากพลังงานของพื้นผิวสัมผัสต่ำของ PTFE ทำให้การกระจายตัวง่าย. PTFE ในน้ำมันหรือในน้ำมีความเสถียร ตรงกันข้ามกับสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งอื่น ๆ กล่าวคือ PTFE ไม่มีโครงสร้างแบบเลเยอร์ โมเลกุลมาโครของ PTFE ลื่นไถลได้อย่างง่ายดายซึ่งกันและกันคล้ายกับโครงสร้างของ lamellar PTFE แสดงหนึ่งในค่าสัมประสิทธิ์ที่เล็กที่สุดของแรงเสียดทานแบบคงที่และไดนามิกลดลงถึง 0.04 อุณหภูมิในการทำงาน จำกัด อยู่ที่ประมาณ260ºC
