Follow us

Воздух в смазочном материале: в чем опасность и как производители решают эту проблему?

Воздух является одним из главных врагов любого смазочного материала, в том числе — моторного масла. Производители сталкиваются с жестким фактом – трение, скользящие и вращательные движения деталей, для защиты которых предназначены их жидкости, увеличивают вероятность попадания воздуха в смазочный материал. Воздух имеет три варианта взаимодействия со смазкой: формирование пены на поверхности, воздушные пузыри в общем объеме, либо растворение. Большую часть времени можно наблюдать все три варианта. Негативное влияние воздуха можно разделить на физический и химический (или биохимический) урон.

Физический урон

Воздух обладает незначительной вязкостью, следовательно, если пузырьки (пена или захваченный воздух) мигрируют в зону контакта сторон, несущих нагрузку, две поверхности с большей вероятностью вступают в контакт.

Если предназначение применения смазки — коробка передач или турбина, то это может привести к катастрофическому и очень дорогостоящему отказу работы системы. Захваченный воздух может усилить кавитацию, что также может привести к катастрофическим сбоям. Захваченные воздушные пузырьки действуют как зародыши для растворенного воздуха, в дальнейшем образуется воздушный пузырь, который «лопается», в результате, ударная волна может повредить металлические детали.

При распылении эмульсии смазочно-охлаждающей жидкости, пузырьки могут ПРЕДОТВРАТИТЬ смазывание поверхности, что приведет к недостаточному охлаждению детали.

 

Химический и биохимический ущерб

Когда кислород из воздуха растворяется в смазке, он усиливает химическое окисление или биологический рост микроорганизмов. Именно поэтому «горячие применения», такие как смазки картера, страдают от окислительного воздействия, а захваченные пузырьки воздуха или пены могут быть каналом для растворения воздуха, поскольку они увеличивают площадь поверхности раздела воздух / жидкость.

Стакан газированной содовой, сочетающийся с пузырьками, — отличная идея, однако, что касается воздуха в смазке – это чревато поломкой систем и немалыми расходами.

 

 

Избавляемся от пены

Стабильность пены зависит от поверхностного натяжения жидкости, поэтому в средствах предотвращения или разрушения пены традиционно использовались жидкости с более низким поверхностным натяжением, чем базовая жидкость.

В состав противопенных присадок, как правило, входят полидиметилсилоксан [PDMS] (простейший представитель силиконов) или полиакрилаты. PDMS является эффективной противопенной химией, но она подходит не для всех применений, поэтому иногда используются полиакрилаты. Применения включают в себя все сферы, где содержание силиконов не допускается, например, некоторые моторные масла, или ядерная индустрия. Дело в том, что силиконы могут повышать способность базового масла захватывать и растворять воздух.

Удаление воздуха

Продуктивное удаление воздуха важно в гидравлических жидкостях в силу того, что производители оригинального оборудования стремятся к уменьшению размеров резервуара. Итак, отрезок времени, за который захваченные пузырьки воздуха должны подняться на поверхность, прежде чем жидкость снова начнет перемешиваться в насосе, будет достаточно небольшой.

Недавно проведенное фундаментальное исследование изучало характеристики жидкости, влияющие на удаление воздуха. Команда ученых аэрировала гидравлические жидкости перед их поступлением или возвращением в резервуар аксиально-поршневого насоса Bosch-Rexroth A10VSO, который обычно используется во внедорожной, строительной и погрузочно-разгрузочной технике. Они обнаружили, что гидравлические жидкости на основе базовых масел API Группы I и Группы II выделяют воздух медленнее, стабилизируют небольшие пузырьки воздуха, создают гораздо больший шум в насосе и приводят к меньшей эффективности работы насоса.

Так есть ли у разработчиков возможности улучшить пенообразование и выделение воздуха? Производители уверены, что гибридные технологии пеногасителя, основанные на комбинации полиакрилатов и силиконов, — это шаг вперед для применений, где требуются как удаление воздуха, так и низкое пенообразование. Все дело в достижении баланса, можно составить комбинации силиконов и полиакрилатов, которые будут эффективны как при испытаниях на удаление воздуха, так и при предотвращении пенообразования, чем эти компоненты по отдельности.