DeWiki; Zsír

Kenőzsírok félig folyékony kenőanyagok, amelyek kenőolajból, sűrítőből és különféle adalékokból vagy hatóanyagokból (adalékanyagok) állnak. [1]

A kenőzsírok általában kb. 80% kenőolajból, kb. 5-10% sűrítőből és kb. 10-15% adalékokból állnak. A leggyakoribb zsíroknál a sűrítő egy könnyű vagy alkálifém-szappan, ez szivacsszerű szerkezetet képez, amely körülveszi az olajcseppeket. Hőmérséklettől, időtől és feszültségtől (nyírás) függően a kenőolaj többé-kevésbé gyorsan felszabadul. Ezt a folyamatot "vérzésnek" is nevezik. Egy kenõzsír a súrlódási pontot is képes ellátni olajjal a tribológiai érintkezés szélén.

A kenésen kívül a kenőzsíroknak a korrózió ellen is védelmet kell nyújtaniuk, amelyet általában adalékanyagokkal érnek el. Száraz kenőanyagokat is hozzáadnak, hogy megvédjék a magas hőmérsékleten történő kiszáradástól.

A megfelelő olajok, sűrítők és adalékanyagok kiválasztásával a kenőzsírok tulajdonságai a legkülönbözőbb alkalmazásokhoz optimalizálhatók. Vannak zsírok magas vagy különösen alacsony hőmérsékletekhez, vákuumban történő alkalmazáshoz, különösen vízálló és időjárásálló, különösen nyomás- vagy kúszóképes, élelmiszerekben biztonságos vagy különösen tapadó zsírok.

Tartalomjegyzék

  • 1 definíció
  • 2 Felépítés, felépítés és tulajdonságok
    • 2.1. Alapolajok
    • 2,2 sűrítő
      • 2.2.1 Fémszappan zsírok
    • 2.3 Adalékanyagok
  • 3 paraméter
    • 3.1 alapszám
    • 3.2 Semlegesítési szám
  • 4 szennyeződés
    • 4.1 víz
  • 5 A kenőzsírok osztályozása
    • 5.1 A konzisztencia osztály szerint
    • 5.2 A kenendő tárgyak szerint
    • 5.3 Hatókör szerint
  • 6 felhasználás zsírok kenésére
  • 7 Néhány kenőzsír összehasonlítása
  • 8 elemzési módszer
  • 9 Lásd még
  • 10 egyedi igazolás

Definíciók

A kenőzsírok a kenőolajok, sűrítők és különféle adalékanyagok vagy hatóanyagok fizikai szuszpenziói. [1] A DIN 51825 szerint a kenőzsírok állandó kenőanyagok, amelyek ásványi olajból és/vagy szintetikus olajból és sűrítőből állnak. [1] [2] Az ASTM szerint a kenőzsírok szilárd vagy félig folyékony anyagok, amelyek a sűrítő folyékony anyagban történő diszperziójából származnak. Egyéb adalékanyagok, amelyek különleges tulajdonságokat adnak, tartalmazhatnak. [1] [3]

Felépítés, felépítés és tulajdonságok

A kenőzsírok általában 65–95% kenőolajból (alapolaj), 3–30% sűrítőből és 0–10% adalékokból állnak. [4] Az alapolaj és a sűrítőszer szuszpenziója alapzsír néven is ismert. [4]

Alapolajok

A kenőzsír viszkozitását és hőmérsékletfüggését az alapolaj határozza meg, amelyhez az alapolajok adalékai is hozzájárulnak. A VI javítók (adalékok az alapolajban) befolyásolják a viszkozitás vagy a viszkozitási index magasabb hőmérsékleten történő fejlődését [5] .

Tipikus alapolajok:

  • Alkilezett naftalinok (AN)
  • Klór-trifluor-etilén (CTFE)
  • Észterolajok
  • Ásványi olajok, beleértve a szintetikusakat is
  • Multialkilezett ciklopentánok (MAC)
  • Polialfaolefinek (PAO)
  • Polifenil-éter (PPE)
  • Poliglikololajok (PG)
  • Perfluorozott poliéterolajok (PFPE)
  • Szilikon olajok

Sűrítő anyag

A kenőzsírok legfontosabb eleme a sűrítők, más néven sűrítők. Ezek a zsír kenésére jellemző összesülési állapot, vagyis a zsír szerkezetének közvetítésére szolgálnak. [4] A sűrítő képezi azt a mátrixot, amelyben az alapolajat tárolják. Az olaj őrléssel távozik a mátrixból, és eléri a kenési pontot. A kenőolaj mennyiségét, amely a zsírból kilép és a kenési ponton hat, a sűrítő típusa szabályozza. A túl merev mátrix elégtelen kenést okozhat, de ha túl sok olaj szabadul fel, a zsír túl gyorsan elveszíti kenőképességét, mert a mátrix megsemmisül és az olaj lefolyik. Egy megfelelően megválasztott sűrítő a nyugalmi fázisok során részben képes újra felszívni az olajat. [5]

A különböző sűrítőszerekkel ellátott kenőzsírok nem mindig keverhetők egymással, mivel a sűrítőanyagok nem mindig kompatibilisek egymással, és tulajdonságaik hatással vannak egymásra, amikor érintkezésbe kerülnek (pl. A csepegési pont megváltozhat, mert a szappan szerkezete lebomlik). [4]

A különféle kenőanyagok keverése a rendszerproblémák egyik fő oka. Két kenőzsír keverhetősége (két anyag keverhető, ha teljesen feloldódik egymásban) nem feltétlenül jelenti kompatibilitását (két kenőzsír kompatibilis, ha keverésük során tulajdonságaik nem befolyásolják egymást). [4]

A sűrítők általában zsírsavak alkáli- és alkáliföldfémsóiból (ezeket a kenőzsírokat fémszappanzsíroknak nevezik) és/vagy más anyagokból állnak. A gyakran használt sűrítők:

  • Alumínium szappan, alumínium komplex szappan
  • Bárium-szappan, bárium-komplex szappan, zsírsav bárium-sója vagy zsírsav-keverék
  • Kalcium-szappan, kalcium-komplex szappan, zsírsav-kalcium-só vagy zsírsav-keverék
  • Lítium-szappan, lítium-komplex szappan, zsírsav lítiumsója vagy zsírsav-keverék
  • Nátrium-szappan, nátrium-komplex szappan, zsírsav vagy zsírsav-keverék nátriumsója [6]
  • PTFE
  • Szervetlen sűrítő (bentonit)
  • Polyurea
  • Szilícium-dioxid

Fém szappan zsírok

A fémszappan zsírok sűrítőanyagként tartalmaznak úgynevezett fémszappanokat (zsírsavak sói oxidokkal vagy hidroxidokkal). Fémoxidokat/hidroxidokat használnak a lítium, nátrium, kalcium, bárium, alumínium, cink és ólom fémjei. A fémszappan képződésének kémiája számos lehetséges kombinációt kínál a bázisok és zsírsavak kiválasztásakor: [4]

  • Egyszeres szappanzsírok: Az úgynevezett sűrítőket tartalmazza egyszerű fémszappanok, bázisból és zsírsav típusból állnak.
  • Komplex szappanzsírok: Az úgynevezett sűrítőket tartalmazza Fém komplex szappanok, tartalmaznak egy bázist, egy zsírsavat és egy tipikus nem zsírsavat (például ecetsavat).
  • Vegyes szappanzsírok: Különböző egyszerű fémszappanok keverékét tartalmazza sűrítőszerként.

Adalékanyagok

Az adalékok olyan anyagok, amelyek olyan tulajdonságokat adnak a terméknek, amelyek nélkül vagy csak elégtelenül lennének ezek nélkül. A kenőzsírok adalékanyagainak jól kell működniük a sűrítő rendszerrel, hogy a zsír ne lágyuljon meg és ne keményedjen meg. Például megfelelő adalékanyagokat lehet használni a pozitív tulajdonságok, például a kopásvédelem javítására, vagy a nemkívánatos tulajdonságok, például az alapolaj öregedésének csökkentésére. [7]

Paraméterek

kenési pont

Alapszám

A Teljes alapszám (TBN,) gyakran csak Alapszám (BN) vagy röviden az alapszám azt mutatja, hogy a motorolaj képes semlegesíteni a savas égési maradványokat. Mértékegysége (mg KOH)/(g), és meghatározza a kálium-hidroxid (KOH) mennyiségét mg-ban, amely megfelel az 1 gramm zsírban lévő lúgos hatóanyagok semlegesítő képességének. A belső égésű motorban képes, pl. B. az égési folyamat savas gázok képződéséhez vezet, amelyeket semlegesíteni kell, ha továbbra is garantálni kell a kenést. Ebből következik többek között a motor működése során az alapszám csökkenésének mértéke azt jelzi, hogy olajcsere következik be. [8.]

Semlegesítési szám

A Savszám (AN), németül Savszám, gyakran is Semlegesítési szám (NZ) jelzi, hogy hány mg kálium-hidroxidra (KOH) van szükség az 1 g olajban található szabad savak semlegesítéséhez. Ezek finomító maradékokként tartalmazhatók. Az NZ mértékét többek között akkor mérik, amikor az alapszámot már nem lehet meghatározni, vagy egy mérésnek nincs értelme. [8.]

A kenőzsírok további jellemző értékei vagy tulajdonságai és azok meghatározása később megtalálhatók a cikkben az "Elemzési módszerek" részben.

Szennyeződések

víz

A kenőzsírokban a por a por mellett nagyon gyakori szennyeződés. Kémiai és fizikai tulajdonságai miatt a víz hatalmas közvetlen és közvetett hatással van a kenőzsírra.

A víz jelenléte a zsírban számos problémát okoz, többek között:

  • A víz kenhetősége lényegesen alacsonyabb, mint a zsíroké, ha a kenési helyen van víz, akkor nem alakulhat ki stabil kenőfólia, csiszolóanyag kopás és esetleg helyi hegesztés van.
  • A víz elősegíti a fém és ennek eredményeként az olaj oxidációját.
  • Az égési gázoknál a víz gyakran savas oldatokat képez, amelyeket a kenőzsír alapkomponenseivel semlegesíteni kell.

A magas víztartalom lehetséges okai a következők:

  • A szivárgó hegesztési varratok lehetővé teszik a víz behatolását a zsírba.
  • A motorok „stop-and-go” működése állandó változást eredményez hidegről melegre hidegre stb. Hűléskor a környezeti levegőből vagy az égési gázokból származó vízzel kondenzáció alakul ki.

A zsír vagy olaj víztartalma pl. B. meghatározható Karl Fischer titrálással. Az IR-spektroszkópia kvantitatív felhasználása akkor is lehetséges, ha ismert egy kenőzsír (hasonlítsa össze az abszorpciós sávok intenzitását).

A kenőzsírok osztályozása

A konzisztencia osztály szerint

A kenendő tárgyak szerint

  • Gördülőcsapágy zsír (golyóscsapágy zsír)
  • Zsírok tömítése
  • vízálló szivattyúzsír
  • Csaptelep vagy csapzsír, a követelményektől függően víz- vagy melegvízálló ("melegvízzsír"), hosszú távú kenés, alkalmas élelmiszerekkel való érintkezéshez vagy csapágy kenéshez. Gyakran az alapján Szilikon paszta.
  • Az érintkezõ zsírnak meg kell akadályoznia az elektromos érintkezõk oxidációját vagy korrózióját
  • Zsírok az élelmiszeripar gépeinek termékkel érintkező részeinek kenésére (az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal H1 osztálya)
  • Zsírok precíziós mechanikai célokra, például órák

Hatókör szerint

  • Normál zsírok
  • Többcélú zsírok
  • EP zsírok
  • Magas hőmérsékletű zsírok

Alkalmazások zsírok kenésére

A kenőolajokhoz hasonlóan a kenőzsírokat is használják a mechanikai súrlódás és a kopás csökkentésére.

A kenőzsírok egy filmen keresztül működnek, amelyet a kenőfelületek között építenek fel. Ily módon a zsír megakadályozza a közvetlen érintkezést a felületek között. A gyakorlatban azonban ez nem elegendő egy stabil kenőfólia felépítéséhez, amely teljesen elválasztja a súrlódó felületeket egymástól.

A zsírkenés előnyei az olajkenéshez képest:

  • A zsír nem csepeg le a kenési helyről
  • Alkalmas ritkán vagy lassan mozgó kenési helyekre
  • A kenési pont tömítése és védelme a szennyeződés és a víz közvetlen behatolása ellen
  • Korrózióvédelem, feltéve, hogy a zsírt ennek megfelelően adták hozzá
  • Olajkenéssel az olaj teljesen el tudja választani a két súrlódási partnert, pl. B. hidrodinamikus siklócsapágyban

A zsírkenés hátrányai az olajkenéshez képest:

  • Zsírkenéssel a csapágy súrlódása a vegyes súrlódási tartományban marad. [10]
  • Nagyobb sebességnél, pl. B. a nagy sebességű csapágyakban a zsír nagyobb viszkozitása miatt jobban felmelegszik és eléri azt a kritikus hőmérsékletet, amelynél az alapolaj gyorsabban bomlik.
  • A keringés hiánya miatt nincs kenési pont lehűtése
  • Nincs tisztító hatás a kenési helyen.
  • Ha a kenési pontot újra ki akarják zsírozni, a zsír tapadási szilárdságától függ, hogy a kenési pont mennyire könnyen tisztítható.

Ha tartós feltöltést nem terveznek, és a kenési pont nyitva van, akkor a kenőbimbókat arra használják, hogy a karbantartási vagy kenési terv részeként zsírpisztollyal rendszeresen friss zsírt vigyenek a kenési pontba. A régi zsírt és annak szennyeződéseit kinyomják a kenési pontról, és eltávolíthatók, ha a régi zsírból készült gallér a kenési helyen nem kívánatos tömítés a por és szennyeződés behatolása ellen.

Néhány zsír összehasonlítása

Az ár oszlop hozzávetőleges arányt ad, amelyet a lítium-fém szappan 100% -nak feltételez.

analitikai módszerek

Az elemzést, valamint a kenőzsírok minőségbiztosítását és ellenőrzését a következők végzik: [12]

Általános elemzési módszerek:

  • Röntgenfluoreszcencia-elemzés (XRF): elemelemzés nagy minta áteresztőképességgel, friss kenőzsírokhoz ajánlott, üzemzavarok fordulhatnak elő használt zsíroknál.
  • Atomemissziós spektrometria (AES): elemelemzés nagy mintaterhelés lehetőségével, ajánlott friss kenőzsírokhoz és használt zsírokhoz. Az AES elvégezhető az RDE vagy az ICP módszer szerint.
  • IR és Raman spektroszkópia
  • NMR spektroszkópia

A kenőzsír előállításához használt nyersanyagok elemzési módszerei:

  • Lobbanáspont: A lobbanáspont az a hőmérséklet, amelyen annyi könnyen gyúlékony gőz fejlődik ki a vizsgálandó folyadékkal töltött tégelyben, hogy külső gyújtással rövid ideig meggyulladhatnak.
  • Színszám: Az alapolaj vagy adalékanyag színének változása (a szabványhoz képest) fontos információkat nyújthat a lehetséges szennyeződésekről, vagy helytelen tárolást (öregedési folyamatokat) jelezhet.