Повітря є одним з головних ворогів будь-якого мастильного матеріалу, в тому числі – моторної оливи. Виробники стикаються з жорстким фактом – тертя, ковзаючі і обертальні рухи деталей, для захисту яких призначені рідини, збільшують ймовірність потрапляння повітря в мастильний матеріал. Повітря має три варіанти взаємодії з мастилом: формування піни на поверхні, повітряні бульбашки в загальному обсязі, або розчинення. Більшу кількість часу можна спостерігати всі три варіанти. Негативний вплив повітря можна розділити на фізичну і хімічну (або біохімічну) шкоду.

Фізична шкода

Повітря має незначну в’язкість, отже, якщо бульбашки (піна або захоплене повітря) мігрують в зону контакту сторін, що несуть навантаження, дві поверхні з більшою ймовірністю вступають в контакт. Якщо призначення застосування мастила – коробка передач або турбіна, то це може призвести до катастрофічних наслідків і дуже дорогої відмови роботи системи. Захоплене повітря може посилити кавітацію, що також може призвести до катастрофічних збоїв. Захоплені повітряні бульбашки діють як зародки для розчиненого повітря, в подальшому утворюється повітряний міхур, який «лопається», в результаті, ударна хвиля може пошкодити металеві деталі.

Під час розпилювання емульсії мастильно-охолоджувальної рідини бульбашки можуть ЗАПОБІГТИ змащуванню поверхні, що призведе до недостатнього охолодження деталі.

Хімічна і біохімічна шкода

Коли кисень з повітря розчиняється в мастилі, він підсилює хімічне окислення та біологічний ріст мікроорганізмів. Саме тому «гарячі застосування», такі як змащення картера, страждають від окисного впливу, а захоплені бульбашки повітря або піни можуть бути каналом для розчинення повітря, оскільки вони збільшують площу поверхні розділу повітря/рідина.

Склянка газованої содової з бульбашками, – відмінна ідея, проте, що стосується повітря в мастилі – це загрожує поламкою систем і чималими витратами.

 

Позбавляємося від піни

Стабільність піни залежить від поверхневого натягу рідини, тому в засобах для запобігання або руйнування піни традиційно використовувалися рідини з більш низьким поверхневим натягом, ніж базова рідина.

До складу протипінних присадок, як правило, входять полідиметилсилоксан [PDMS] ( простіший представник силіконів) або поліакрилати. PDMS є ефективною протипінною хімією, але вона підходить не для всіх застосувань, тому іноді використовуються поліакрилати. Застосування включають в себе всі сфери, де вміст силіконів не допускається, наприклад, декотрі моторні оливи, або ядерна індустрія. Справа в тому, що силікони можуть підвищувати здатність базової олії захоплювати та розчиняти повітря.

Видалення повітря

Продуктивне видалення повітря важливе в гідравлічних рідинах в силу того, що виробники оригінального устаткування прагнуть до зменшення розмірів резервуара. Отже, відрізок часу, за який захоплені бульбашки повітря повинні піднятися на поверхню, перш ніж рідина знову почне перемішуватися в насосі, буде досить невеликий.

Нещодавно проведене фундаментальне дослідження вивчало характеристики рідини, що впливають на видалення повітря. Команда вчених аерувала гідравлічні рідини перед їх надходженням або поверненням в резервуар аксіально-поршневого насоса Bosch-Rexroth A10VSO, який зазвичай використовується в позашляховій, будівельній та вантажно-розвантажувальній техніці. Вони виявили, що гідравлічні рідини на основі базових олив API Групи I і Групи II виділяють повітря повільніше, стабілізують невеликі бульбашки повітря, створюють набагато більший шум в насосі і призводять до меншої ефективності роботи насоса.

Так чи є у розробників можливості поліпшити піноутворення і виділення повітря? Виробники переконані, що гібридні технології піногасника, засновані на комбінації поліакрилатів і силіконів, – це крок вперед для застосувань, де потрібні як видалення повітря, так і низьке піноутворення. Вся справа в досягненні балансу, можна скласти комбінації силіконів і поліакрилатів, які будуть ефективніші як при випробуваннях на видалення повітря, так і при запобіганню піноутворення, ніж ці компоненти окремо.