Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

32
TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA Trošenje dijelova motora Dijelovi motora SUS izloženi su teškim uslovima rada : klip i klipni prstenovi (uticaj visokih temperatura i inercijalnih sila ) cilindar ( habanje, ograničeno podmazivanje i visoke temperature ) ležišta (glavna i leteća, uglavnom habanje ) rukavci i sl. elementi ( uticaj inercijalnih sila ) Usljed dejstva inercijal nih sila i sile gasova na čelo klipa, habanju su najviše izložene površine označene strijelic ama, trošenje cilindra u poprečnim presjecima, od spoljašnje (SMT) do unutrašnje mrtve tačke (UMT), je različito. Tokom rada, usljed trošenja, geometrijski oblici se narušavaju i gube. Krugovi postaju elipse, odnosno dolazi do ovalizacije,

Transcript of Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Page 1: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Trošenje dijelova motora Dijelovi motora SUS izloženi su teškim uslovima rada:klip i klipni prstenovi (uticaj visokih temperatura i inercijalnih sila )cilindar ( habanje, ograničeno podmazivanje i visoke temperature )ležišta (glavna i leteća, uglavnom habanje )rukavci i sl. elementi ( uticaj inercijalnih sila )

Usljed dejstva inercijalnih sila i sile gasova na čelo klipa, habanju su najviše izložene površine označene strijelicama,

trošenje cilindra u poprečnim presjecima, od spoljašnje (SMT) do unutrašnje mrtve tačke (UMT), je različito.

Tokom rada, usljed trošenja, geometrijski oblici se narušavaju i gube. Krugovi postaju elipse, odnosno dolazi do ovalizacije,

Page 2: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Najveće trošenje klipa i cilindra, u uzdužnom presjeku, je u SMT-očekivana zakonomjernost trošenja nakon dužeg vremena rada motora

Kod poremećaja u radu, npr. usljed povišene temperature i slabog podmazivanja, trošenje može biti znatno obimnije i manje zakonomjerno.

Trošenje istih elemenata, vozila istog tipa i marke, često, vremenski traju veoma različito. Ova pojava vezana je za različite uslove eksploatacije, rukovanje i održavanje.Da bi trošenje dijelova motora i vozila bilo što manje, treba blagovremeno mijenjati ulje u motoru i masti u pojedinim sklopovima

Mehaničko habanje

Page 3: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Deformacije Deformacije kao poseban vid trošenja dijelova motora i vozila nastaju u

slučajevima preopterećenja motora, odnosno vozila. Imaju za posljedicu narušavanje geometrijskog oblika i dimenzija elemenata.

Nastaju kao posljedica nepravilnog tj. detonacionog sagorijevanja u cilindrima motora. Tada nastaju deformacije klipa, klipnjače i radilice

Page 4: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Korozija

Poseban vid trošenja metalnih dijelova je korozija koja nastaje kao posljedica hemijskih promjena na metalima.

Po svojoj prirodi je manje značajna od mehaničkog habanja i trošenja, ali su njome zahvaćeni apsolutno svi dijelovi: glava cilindra, klip, ventili i dr. Tu se ona odvija pod uticajem visokih temperatura izduvnih gasova koji nastaju kao posljedica procesa sagorijevanja.

Hemijsko trošenje je sveobuhvatno i neprekidno.

Ova dva vida trošenja metalnih dijelova mogu da djeluju nezavisno, ali i zajedno, što je mnogo češći slučaj, pa nastaje tzv. hemijsko-mehaničko habanje.

I pored nastojanja, u nekim slučajevima, uzroke ovih pojava ne možemo otkloniti. Korozija vodi vozilo u rashodovanje. Od korozije se, kod motornih vozila, branimo lakiranjem (bojadisanjem), legiranjem, metalizacijom, bitumenizacijom i sl. Štete koje na metalima nastaju kao posljedica korozije su ogromne i smatra se da skoro 10% cjelokupne svjetske proizvodnje metala i dijelova od metala biva uništeno korozijom.

Borba protiv korozije odvija se u tri pravca: a) uticajem na sastav materijala, tj. legiranjem (cink, krom, nikl, bakar i sl.) b) uticajem na sredinu u kojoj element, odnosno dio radi (antifriz, ulje i sl.) c) površinska zaštita (bojadisanje, bitumenizacija, metalizacija i sl.)

Page 5: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Zadaci motornog ulja Za podmazivanje unutrašnjih sklopova motora upotrebljavaju se motorna ulja. Motorno ulje mora udovoljiti zahtjevima, koji proizilaze iz otežanih uslova

eksploatacije. Ti uslovi su:povećana specifične snagaveliki broj okretajauslovi saobraćaja

Motor naročito opterećuju:duga vožnja velikim brzinama autoputevima visoka mehanička i termička opterećenja izazivaju promjenu početnih karakteristika ulja, a manifestuju se povećanom oksidacijom ulja, te stvaranjem smola, lakova i koksagradska vožnja sa čestim stajanjem i kretanjem česta stajanja i pokretanja hladnog motora (posebno zimi), te vožnja bez opterećenja u gradskim gužvama, uzrokuju kondenzaciju vode, koja sa produktima nepotpunog sagorjevanja stvara korozivne spojeve i hladne taloge

Dobro motorno ulje mora obezbijediti motoru nesmetan i dugotrajan rad bez gubitka performansi pod svim naprijed navedenim uslovima rada.

Prema tome, osnovni zadaci motornog ulja su: podmazivanje, hlađenje, zaptivanje, čišćenje i zaštita od korozije

Page 6: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

PodmazivanjeMazivo smanjuje trenje i trošenje dijelova Podmazivanje je vezano i za hemijska

svojstva motornog ulja, budući da ono svojom prionjivošću stvara stalno prisutan uljni film na mazivim površinama. Ta svojstva ulja naročito su potrebna i moraju biti izražena u uslovima graničnog podmazivanja

Čišćenje motoraProdukti sagorjevanja, manjim dijelom prolaze, pod pritiskom, između zidova cilindra i klipova prema karteru motora, i završavaju u motornom ulju. Čestice čađi, su nerastvorive u ulju i sklone međusobnom spajanju u veća zrnca.Ako bi došlo do njihovog taloženja, mogli bi se pogoršati uslovi rada motora, a u krajnjem slučaju bi moglo doći i do oštećenja motora tzv. zaribavanja.Molekule deterdžentno-disperzantnih aditiva imaju polarna svojstva. Svaka čestica čađi u ulju biva okružena sa više čestica aditiva, te se ne mogu povezati sa drugim česticama čađi u zrnca, i ne dolazi do njihovog taloženja.

Page 7: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Zaptivanje kompresionog prostora motora i ublažava udarna opterećenja motorno ulje ga zaptiva sklop klip-cilindar u cilju spriječavanja prekomjernog

prolaženja proizvoda sagorjevanja u karter motora, te povećava kompresiju. Motorno ulje će funkciju zaptivanja obaviti besprijekorno ukoliko su viskozitet ulja,

količina uljnog punjenja i tolerancija sklopa klip-cilindar pravilno podešeni i odabrani.

Hlađenje motora

1/3 izduvnim gasovima

1/3 sredstvohlađenja

(voda, vazduh i ulje)

1/3 koristan rad

Ukupna dovedena

tolpota

Motorno ulje odvodi jedan dio toplote preko kartera gdje ga predaje okolini. Pojedini motori imaju ugrađen dodatni hladnjak ulja.

Page 8: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Zaštita motora od korozije Vlažna i agresivna atmosfera dovode do ubrzane korozije ako metal nije

zaštićen slojem ulja koji sprječava prodor kisika do metala. To je naročito izraženo na nitriranim površinama cilindara i rukavaca.

Aditivi su dodaci koji se dodaju ulju za poboljšanje određenih karakteristike. Oni mijenjaju njegove fizičke karakteristike (npr. poboljšavaju indeks

viskoznosti) ili hemijska (npr. sprječavajuoksidaciju i koroziju). Ono mogu također promijeniti svojstva tarnih površina (Friction Modifier) sredstvima za zaštitu od trošenja (Anti-Wear) ili dodacima protiv zaribavanja (Extreme Pressure).

Da bi se izbjegli neželjeni međusobni učinci jednih aditiva na druge, oni trebaju biti vrlo točno usklađeni, međusobno i u odnosu na bazno ulje.

EP-maziva (Extreme Pressure) sadrže dodatke za povećanje nosivosti mazivoga filma pod povećanim opterećenjem, radi smanjivanja trošenja i opasnosti od zaribavanja.

Friction Modifier su tzv. polarizirani dodaci koji se upijaju u površinu metala te smanjuju trenje u području polusuhoga trenja, povećavaju nosivost mazivog filma i smanjuju pojavu trzaja kod klizanja (Stick-Slip).

Grafit je kruto mazivo čija kristalna rešetka ima slojeviti oblik. Grafit podmazuje vrlo dobro u kombinaciji s vodom (npr. u vlažnome zraku) kao i u atmosferi ugljikova dioksida. U vakuumu grafit ne smanjuje trenje.

Inhibitori su dodaci koji štite mazivo (npr. oksidacijski inhibitori, korozijski inhibitori).

Page 9: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA
Page 10: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Legirana maziva su maziva koja sadrže dodatke za poboljšanje određenih karakteristika (npr. za

stabilnost s obzirom na starenje, za zaštitu od trošenja, za zaštitu od korozije, za poboljšanjeviskoznosti pri promjeni temperature).

Mineralna ulja se proizvode od nafte ili ugljena a sadrže brojne ugljikovodike različitogahemijskog sastava. Ovisno o tome koji od njih prevladavaju, ulja mogu biti: parafinska(lančasti, zasićeni ugljikovodici), naftenska (prstenasti, zasićeni ugljikovodici, najčešće s 5 ili6 atoma C) ili aromatska (sadrže npr. alkilbenzol). Ta se ulja međusobno jako razlikuju posvojim kemijsko-fizikalnim svojstvima.

Molibdenov disulfid (MoS2) je kruto mazivo čija kristalna rešetka ima slojeviti oblik.Adhezijske sile između pojedinih slojeva su vrlo male, pa se slojevi mogu pomicati jedan podrugome već pod djelovanjem vrlo malih smicajnih sila. Smanjenje trenja će se postići samoako se MoS2 nanese na tarnu površinu metala u pogodnom obliku, npr. u kombinaciji s nekimvezivom (kao što je to slučaj kod MoS2-mazivog laka, njem. MoS2-Gleitlack).

Multigradacijska ulja su ulja kod kojih je smanjena ovisnost viskoznosti o temperaturi,odnosno koja imaju povećani indeks viskoznosti. Ona su pogodna za primjenu tijekom cijelegodine i kod hladnoga starta omogućavaju brzo prouljivanje cijeloga motora. Kvalitetnomultigradacijsko ulje pokriva nekoliko SAE-razreda, primjerice SAE 10W-50.

Page 11: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Polarizirane tvari imaju molekule koje su električki orijentisane u obliku dipola (električni naboji na međusobno suprotnim stranama su suprotnih predznaka) pa se lako i veoma čvrsto upijaju u površinu metala. Te tvari povećavaju nosivost mazivoga sloja i time smanjuju trenjei trošenje. Tu spadaju primjerice esterna ulja, eter, poliglikoli i masne kiseline.

STRIBECKova kriva prikazuje trenje između dviju podmazanih tarnih površina koje se kreću jedna u odnosu na drugu, u ovisnosti o brzini klizanja (npr. kod kliznoga ili kugličnog ležaja).a) Suho trenje: Mazivi film je tanji od najveće visine površinskih neravnina.b) Polusuho trenje: Mazivi film je približno toliko debeo kao i najveća visina površinskih neravnina.c) Hidrodinamičko trenje: Klizne površine kinematskog para su međusobno potpuno odijeljene (trošenja gotovo uopće nema).

R – površinska hrapavost,d - razmak između tarnih površina kinematskog para,

Page 12: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Viskoznost je mjera unutrašnjeg trenja fluida. Viskoznost tečnosti ovisi o temperaturi a viskoznost gasova o pritisku i temperaturi.

Koeficijent dinamičke viskoznosti Fluidi koji se primjenjuju u tehničkim sistemima su Njutnovski. Za njih se primjenjuje Njutnov zakon trenja Tangencijalni napon (napon smicanja) pri laminarnom strujanju fluida je jednak: = η D= η / y

η = / D Pa s, ⋅ koeficijent dinamičke viskoznosti

= F / A Pa -tangencijalno naprezanje u mediju, F N - sila, A m2 - površina, D = / y 1/s – pad brzine, m/s- brzina u mazivom filmu, y [m] - debljina filma. Ranije upotrebljavanoj jedinici “Centipoise” cP, odgovara jedinica “milipaskal sekunda”

mPa s.⋅ Koeficijent kinematičke viskoznosti jednak je: =η /ρ m2 / s ρ kg/m2 – gustina medija.

Viskoznost – Indeks viskoznosti (VI) (DIN ISO 2909) je računski određena veličina koja opisuje promjenu viskoznosti ulja pri promjeni temperature. Što je VI veći, to je manji ut icaj temperature na viskoznost.

Page 13: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Total Base Number (TBN)

TBN je broj koji nam govori o alkaličnosti ulja. Da bi se otklonilo štetno djelovanje produkata sagorjevanja i nastalih kiselina,

potrebno je da motorno ulje izvrši njihovu neutralizaciju. Veličina te vrijednosti kod svježih ulja određuje se s obzirom na primjenu motornih ulja, odnosno direktno je vezana za vrstu motora i goriva (sadržaj sumpora i halogenih spojeva).

Tokom upotrebe motornog ulja njegov TBN opada, pa se nameće pitanje o granici iskorištenja alkalnog potencijala. Vrijednost TBN 1 se smatra donjom granicom.

Stabilnost multigradnih ulja (SHEAR)

Multigradna motorna ulja imaju kao dodatak polimere za povećanje VI koji se nazivaju impruveri viskoziteta.

Tokom eksploatacije motornog ulja dolazi do pada viskoziteta usljed razbijanja molekula impruvera viskoziteta.

Laboratorijsko ispitivanje promjene viskoziteta multigradnih ulja vrši se po metodi DIN 51382 (test za Shear stabilnost mazivih ulja koja sadrže polimere).Postupak se sastoji u proticanju motornog ulja kroz posebnu aparaturu u određenom vremenskom periodu. Pri prolazu kroz kalibrisani otvor aparature dolazi do razbijanja molekula impruvera viskoziteta, što je procenat pada viskoziteta manji, to je Shear stabilnost ulja veća, odnosno motorno ulje je bolje.

Paljenje: točka paljenja i plamište (DIN ISO 2592). To je najniža temeratura (kod pritiska od 1013 Pa) kod koje se po prvi puta upale pare ulja (tačka paljenja), odnosno kod koje gorenajmanje 5 sekundi (plamište).

Page 14: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Multigradno motorno ulje SAE 5W40 Ima dobru tečljivost u zimskim uslovima

kao 5W na -25oC i kontrolisanu viskoznost u ljetnim uslovima na +40oC kao SAE 40

Page 15: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Fizikalna svojstva motornih ulja, od kojih je najpoznatija viskoznost, predstavljaju samo podatke na osnovi kojih se određuje područje njihove primjene. Međutim, ona ne govore ništa o djelotvornosti, odnosno kvaliteti ulja.

Postoji čitav niz metoda za ispitivanje kvalitete motornih ulja, odnosno za klasificiranje kvalitete:

Norma CCMC (Commitee of Common Market Automobile Constructors) prilagođena je zahtjevima europskih automobilskih motora s cilindrima male zapremine i visoke specifične snage.

Klasifikacije API (American-Petroleum-Institute) Specifikacije MIL - Vojne specifikacije Specifikacije ACEA –Udruženje evropskih proizvođača

automobila

Page 16: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

period razrade vozila oko 500 km) maziva su prilagođavana tim uslovima i zvala su se "maziva za prvu ugradnju ili razradu"

Maziva for mulisana po fabričkim zahtevima su "Factory-fill". Na prvom i ostalim servisima ulja su menjana i za te svrhe formulacija je glasila "Service-fill".

prvo slovo u API oznaci primene "S" plus slova po abecednom redu koja pokazuja modele motora i vozila: SA, SB, SC sve do SJ.

Page 17: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Za motore u privrednim vozilima preporučivana su "Commerical-fill" maziva sa prvom oznakom "C" i istom logikom za modele: CA, CB, CC sve do CH

Page 18: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Evropa 1991 donosi podele maziva ACEA specifikacije motornih ulja

Putnička vozila-oto motori Putnička vozila- dizel motori 2000 1990 G o d i n e 1990 2000

A1 - 98 Ekonomičnost u potrošnji goriva B1 - 98 A2 - 98 Tipično motorno ulje za evropske uslove B2 - 98 A3 - 98 Motorna ulja premium kvaliteta B3 - 98

Ulja za dizel motore sa direktnom ubrizgavanjem B4 - 98 TERETNA VOZILA- dizel motori

Motorna ulja za ekonomične usisne dizel motore i lake radne režime

E1 - 98

Motorna ulja visokog kvaliteta za evropske propise o emisiji E2 - 98 Premium motorna ulja za propise EURO i turbo dizel motore E3 - 98

Maziva za uslove produženog intervala zamene E4 - 98

Page 19: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA
Page 20: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Sudbina ulja u motoru Intenzivno istrošenje delova motora prati gubitak

ulja, pad pritiska podmazivanja i prodor gasova u karter.

Među najteže merljive, ali sasvim očigledne, kriterijume za gubitak pogonskih i upotrebnih karakteristika vozila i motora spada porast potrošnje ulja.

Potrošnja ulja je u početnom periodu rada novog motora povećana. Ulje uvek dospeva u cilindar i uvek jednim delom sagoreva i termički se razlaže na zidovima cilindarske košuljice i suknjice klipa. Kako se delovi uzajamno prilagođavaju tako se potrošnja ulja ustaljuje na jednoj minimalnoj vrednosti za taj tip konstrukcije i tu vrstu radnih uslova.

Kod današnjih četvorotaktnih motora 95 % potrošnje maziva je u sklopu klipna grupa-cilindar...

Kod dobrih tehnologija izrade cilindarskih košuljica usvaja se da je uljni film 1.5 mikron i da pri svakom radnom hodu sagore 3 promila ili od 0.3 do 0.4 mg maziva. Tako se dolazi do formule za teorijsku minimalnu potrošnju u miligramima po radnom hodu u motorima. Realne vrednosti su nešto veće.

prosečne temperature da bi se uočili uslovi rada maziva

Page 21: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Na potrošnju utiču radni uslove: broj obrtaja (sa porastom raste potrošnja); opterećenje (sa porastom raste potrošnjakočenje motorom podiže potrošnju)pritisak nadpunjenja (prvo opada, a onda raste) temperatura ulja i zidova (potrošnja opada sa zagrevanjem pri izlasku na nominalni režim

Ako veća količina gasova prodre u karter onda se ulje nalazi u uslovima vrelog

kotla: peni se, isparava, razređuje i potrošnja raste. Gubljenju mazivih svojstava najviše doprinosi "kuvanje" ulja u karteru. Iz

cilindara prodiru u karter vreli produkti sagorevanja i raspadanja goriva i maziva. Sastav goriva i aditiva u njemu takođe utiče na vek maziva. Isparenja (aerosoli i

lebdeće čestice) u karteru podstiču porast emisije čestica. Stepen kontaminacije, odnosno sam vek ulja, je zato u direktnoj povezanosti sa količinama i sastavom komponenata koje ulaze u karter (Blow-By).

Za pretpostaviti je da će uskoro, nakon sadašnjih zahteva prema glavnim i bočnim prečistačima maziva, kao i hvatačima uljnih para iz kartera, slediti: aktivni prečistači maziva sa svojstvima odvajanja nepoželjnih primesa i korekcijama koncentracije i sastava aditiva za dugovečno održavanje kvaliteta maziva

Page 22: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

PERIODI ZAMENE MOTORNOG ULJA Vreme zamena ulja je varijabla tehničkih, tehnoloških i komercijalnih faktora

Periodi zamene zavise od režima eksploatacije “teški", (kratke relacije (do 4 km) uz saobraćajne zastoje i stop-start cikluse ) Ulja za gradsku vožnju (taksi, rent-a-car i policijska vozila) već posle 5,000 km traže zamenu. i "umereni“

Uglavnom se za oto i dizel motore u istim vozilima preporučuju ista maziva, ali sa 30 % kraćim periodom zamene za dizel motore.

Radni uslovi u dizel motorima su teži u odnosu na oto motore, a u turbo u odnosu na usisne. Turbo test stavlja na veliku probu visokotemperaturske osobine motornih ulja što protivureči dužem periodu izmena. Zato je količina ulja u karteru veća kod dizel varijanata za oko 1.5 litara i period zamene kraći.

Page 23: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Evropski zahtevi prema motornim uljima su kontinualno rasli od zamene svakih 2,000 km tokom 50.-tih godina do današnjih 10,000 - 15,000 km kod oto motora i 7,500-15,000 km kod dizel motora.

Veliki proizvođači teretnih vozila u EU daju garanciju za kamione na milion kilometara, a u SAD na milion milja do generalnog remonta motora.

Intenzitet korišćenja privrednih vozila je vrlo visok pa se od maziva traži duži vek i ređe dolivanje

Duži vek ulja: skraćuje prazne hodove vozila i osoblja daje niže troškove rada, skladištenja i uklanjanja starog ulja bolje valorizuje visok kvalitet ulja i podiže ulogu nadzora nad kvalitetom ulja Reskiranje kod produžavanja intervala zamene: intenzivira habanje motora, dovodi u sumnju garantne rokove za motor, izaziva negativno raspoloženje kod potrošača uz poslovne gubitke i sporove. Presudni uticaji na određivanje garantovanog veka, pored kvaliteta ulja, su: specifičnosti konstruktivne koncepcije motora, režimi rada (startovanje, hladni

režimi, topli režimi i sl.), kvalitet goriva i svih ostalih pogonskih materijala i tehnika vožnje i servisiranja.

Page 24: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

vrednosti za očekivane intervale zamene ulja mada se još ne zna u kojoj meri će uvođenje novih tehnologija i strožijih propisa o emisiji, kvalitetu goriva i sl. uticati na vek ulja.

U hiljadama km

Tipični Produženi Budući

SAD 10 - 40 20 - 50 50 - 80 (3-5 godina) EU 10 - 30 30 - 50 >50 ( 3 – 5 godina)

Radni uslovi (RU) u motoru se direktno preslikavaju na uslove rada maziva

PORAST OPTEREĆENJA (RADNIH USLOVA) MOTORNOG ULJA U ODNOSU NA 1975.g

RU= (1/v max)(n max/n nom)(Pe/Vh)(IZU/KU) kWh/lit 2

RU- radni uslovi ulja u motoru, kWh/lit2,v max -maksimalna brzina vozila, km/h,n max - broj obrtaja motora pri maksimalnoj brzini vozila,n nom -broj obrtaja motora pri nominalnoj snazi motora,Pe -nominalna snaga motora,Vh -radna zapremina motora, litara,IZU -interval zamene ulja, km iKU -količina ulja u motoru, litara.

Page 25: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Ulje za mjenjače i diferencijale

Mjenjačka kutija i glavni prenosnik - diferencijal, u zadnjem mostu, najvažniji su dijelovi uređaja za prenos snage od motora do točkova.

Prenos u zadnjem mostu sastoji se od konusnog i tanjirastog zupčanika i prenosi kretanje od kardanskog vratila na diferencijal. U zadnjem mostu primjenjuju se tri vrste zupčastog prenosa: spiralno-konusni, pužni i hipoidni - Za njega je karakteristično da ima ukrštanje osa točkova i kardanskog vratila.

Zahtjevi za maziva kod prenosa u zadnjem mostu (hipoidni prenos) daleko su strožiji nego kod mjenjača.

Podmazivanje hipoidnih zupčanika predstavlja specifične uslove podmazivanja. Tu se javljaju tzv. vruća mjesta na dodirnim tačkama kliznih površina kao

posljedica izvanredno visokih pritisaka, pa postoji opasnost da se uljni film prekine i da dođe do "suvog trenja.

Zaštita se postiže tako da mazivo stvori na površini zupca anorganski film usljed hemijskog djelovanja sa metalnom površinom. Budući da samo mineralno ulje nije sposobno za takav učinak, potrebno je ulju dodati aditive, koji će stvoriti anorganski film, sa srazmjerno visokom tačkom topljenja i čvrstoćom na smicanje. Pomoću navedenih aditiva dobija se kategorija ulja za ekstremne pritiske. (Ekstreme Presure, E.P.) Dakle, problemi podmazivanja mjenjača i diferencijala nisu isti kao kod motora. Izuzetak predstavljaju automobili koji imaju jedinstven sistem podmazivanja pa koriste motorno ulje i za podmazivanja mjenjača i diferencijala. Kod tih vozila (Peugeot 204, Austin) zupčanici su tako izvedeni da se ne stvaraju izuzetno visoki pritisci među zupcima.

Page 26: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Pužni prenosnik

SAE klasifikacija ulja za zupčanikeZa izbor ulja nije dovoljan samo podatak o viskozitetu, već je potrebno poznavati svojstva ulja, naročito ona u pogledu kapaciteta opterećenja uljnog filma sposobnog da izdrži visok pritisak.

Page 27: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

API klasifikacija ulja za zupčanike Klasifikacija ulja, u pogledu stepena njihove izdržljivosti na visoke pritiske,

postavljena je 1969. godine od strane API Za automatske mjenjače i sisteme servoupravljača primjenjuje se ulje Automatic

Transmision Fluids (AFT).

Page 28: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Period zamene, km OEM Specifikacije proizvođača

SAE gradacije

Zahtevi i testovi Bez FSS Sa FSS

235.1 80W GL-4 MB menjači 235.5 80W; 80W90;

85W140; 90;140 GL-4; test sinhrona;

90,000 350,000

235.0 90; 85W90; 85W140 GL-5 235.6 80W90; 85W90; 90 GL-5;

50 ppm Cl

90,000 350,000 MB diferenci

jali 235.8 75W90 Sint GL-5 97305 75W; 80W; 90;

85W140; 80W140 GL-4 120,000 Volvo

menjači 97307 75W80/85W GL-4 180,000 400,000 97310 75W; 80W; 90;

85W140; 80W140 GL-5 120,000 Volvo

diferen-cijali 97312 75W90 GL-5;piting

test 180,000 400,000

341N 80,000 341ML

80W; 80W90; 85W90; 90 160,000

MAN menjači

341SL 75W;80W;85W;95W

GL-4; ZF sinhron test

400,000 342N 80,000

342ML 80W; 80W90;

85W90; 90 160,000 MAN

diferen-cijali 342SL 75W90; 80W90

GL-5; piting test

400,000 IVECO menjač

80W GL-3; GL-4

120,000

IVECO diferen.

90; 85W140 GL-5 120,000

TE ML 02 80W ZF menjač TEML 1/02 75W; 85W

GL-4 sinhro test

80,000 bez retard. 300,000

ZF diferen.

TE ML 05 90 GL-5 FZG testovi

80,000

Preporuke OEM i vek maziva za menjače i diferencijale

Page 29: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Masti za podmazivanje kliznih i kotrljajućih ležaja Masti su smjese nastale zgušnjavanjem mazive uljne komponente sa sapunima

viših masnih kiselina Osim podjele masti prema vrsti sapuna iz kojih se sastoje, postoji klasifikacija s

obzirom na konzistenciju (čvrstoću) masti, koja se zasniva na mjerenju penetracije

Page 30: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

Ocjena istrošenosti Optimalno vrijeme eksploatacije pojedinih sklopova, kao i vozila u cjelini, u

velikoj mjeri zavisno je od veličine zazora između kontaktnih tj. naliježućih površina elemenata, odnosno stepena njihove istrošenosti.

Postoje dva načina za ocjenu istrošenosti: a) eksploatacione metode b) remontni postupci

a) Eksploatacione metode obuhvataju:

- dijagnostičko posmatranje u toku eksploatacije , zasniva se na mjerenju pređenog puta, ubrzanja i postignute brzine u određenom vremenu i upoređivanjem tih vrijednosti sa onima koje je vozilo imalo na početku eksploatacionog ciklusa i sličnim Vrši se na redovnim tehničkim pregledima

-

Page 31: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

- spektralnu analizu ulja (radioaktivni izotopi). Prilikom svake zamjene ulja, izvađeno ulje iz motora ide na posmatranje. Pri radu motora, iskinuti opiljci pokretnih dijelova, zajedno sa uljem, stalno cirkulišu kroz motor i na taj način ga oštećuju. Spektralnom analizom može se utvrditi njihov sadržaj u ulju i procjenjivati koji su dijelovi motora najviše istrošeni. Metoda atomske apsorpcione spektrofotometrije (AAS) koja služi za određivanje prisustva, odnosno koncentracije metalnih čestica u motornom ulju nalazi sve veću primjenu .

- računarske metode koristi se računar za koji je izrađen specijalni program koji na osnovu

potrošnje goriva (maziva) daje karakteristiku istrošenosti pojedinih dijelova motora.

- korištenje teorije pouzdanosti. Zasnovana je na statističkim podacima o radu pojedinih elemenata, sklopova i podsklopova, a definiše srednje vrijeme rada ili trajanja intervencije.

-iskustvena zapažanja - dinamičku analizu sila

Page 32: Predavanja 5 TRENJE I TROŠENJE DIJELOVA

b) Remontni postupci obuhvataju: vaganje elemenata sklopa uobičajene remontne postupke mijenjanja dimenzija

Remontna metoda je skupa i zasniva se na mjerenju razlika u dimenzijama, a zatim na zamjeni. Cilj je utvrđivanje vremena zamjene dijelova, odnosno intervencije, što je označeno poljem III

Zm - montažni zazorZgr – graničniZr – zazaor na kraju razrade

Trošenje dijelova je ravnomjerno i može se definisati porastom ugla Ravnomjerno trošenje tokom eksploatacije, kojem treba težiti i koje treba da je što duže, može se izraziti kao vrijeme eksploatacije Te

tg2

ZZT rgr

e