DURA LUBE DURA LUBE

Universitatea POLITEHNICA Bucureşti: Prof. dr. ing. Andrei TUDOR

Folosirea lubrifiantilor in motoarele termice, in cutii de viteze, in articulatii, utilaje industriale etc. este o necesitate tehnica, astfel ca performantele masinilor, utilajelor moderne etc n-ar fi posibile fara utilizarea lubrifiantilor.

Pentru functionarea corecta a oricarei masini, utilaj etc., in care exista piese cu miscare relativa, numite cuple de frecare, lubrifiantul trebuie sa indeplineasca patru functiuni: de lubrificatie, de racire, de protectie chimica si de etansare.

Teoriile si modelele moderne privind fenomenele de frecare si uzare (numite fenomene tribologice), din cuple cu performante ridicate (viteze si acceleratii mari, dimensiuni reduse ale pieselor, materiale metalice si straturi ecologice pe suprafete, materiale composite etc.) explica mecanismul de lubrifiere la nivel de micro si nanometri, asa zisa arie reala de contact (varfurile rugozitatilor). La nivelul rugozitatilor si-n prezenta miscarii, se formeaza un strat special, ce difera semnificativ de cele doua materiale solide si de lubrifiant. Acest strat “functional” trebuie sa aiba rezistenta redusa la forfecare si sa se refaca in fractiuni de secunda. Cu cat acest strat este mai uniform, cu atat frecarea este mai mica si procesul de uzare este mai redus.

In timpul functionarii unei cuple de frecare, functie de conditiile de lucru (viteza, sarcina transmisa, temperatura mediului ambiant etc.), la nivelul ariei reale este necesara prezenta unui astfel de strat. Cu cat aceasta arie este mai mare, cu atat presiunea de contact este mai mica si implicit va scadea viteza de uzare, crescand astfel durata de viata a acelei cuple de frecare.

Cercetarile teoretice si experimenale, realizate in multe centre si institute specializate din lume, printre care si Romania, au condus la realizarea unor produse chimice complexe, altele decat aditivii, care prin adaugare in lubrifianti comerciali (lubrifianti minerali sau sintetici aditivati) sau combustibili, permit marirea ariei reale, indiferent de conditiile de lucru. Pentru conditii de lucru usoare, conditii ce conduc la temperaturi locale (pe varfurile rugozitatilor) relativ mici (sub temperatura de topire), produsele chimice complexe nu au efecte majore, decat in perioadele de pornire si oprire, cand vitezele sunt mici si nu pot forma, automat, pelicule continue de lubrifiant. Pentru aceste conditii, produsele chimice complexe reduc in special frecarea si implicit uzura.

Pentru conditii de lucru severe (viteze si turatii mari, acceleratii si demaraje rapide, sarcini ridicate si socuri, pante mari, temperaturi ale mediului ambiant mari sau foarte mici etc.), produsele chimice complexe au efecte majore prin evitarea fenomenului de gripare si prin mentinerea uzurii la un nivel redus.

Eficacitatea tehnica a acestor produse chimice complexe trebuie demonstrata prin experimentari pe standuri de incercari specializate si prin verificari in conditii normale de functionare (autoturisme, autovehicule grele, excavatoare, tractoare, barci cu motor, utilaje industriale etc.).

Deoarece lubrifiantii vin in contact cu diferite materiale metalice si nemetalice, in special cauciucul din etansari, este necesara verificarea compatibilitatii lubrifiantului cu sau fara produse chimice complexe, cu diferite materiale, de obicei cu cauciucul. Aceasta compatibilitate se verifica prin aplicarea unei proceduri speciale, standardizate in SUA, Canada, Japonia, Europa etc.

Normele internationale privind reciclarea lubrifiantilor si a deseurilor provenite din lubrifianti, cu sau fara produse chimice complexe, impun anumite cerinte, evaluate prin teste de concordanta.

Produsul DURA-LUBE este un produs chimic complex care se poate adauga dupa norme, stabilite de producator, in lubrifianti comerciali sau in combustibili, pentru a maximiza aria reala de contact din cuple de frecare si, implicit, pentru reducerea frecarii si uzarii.

2. Performantele produsului  DURA – LUBE

Performantele unui produs cu functionare multipla se evalueaza prin teste standardizate privind incadrarea in anumite specficatii, prin urmarirea in exploatare in conditii normale de functionare si prin cunoasterea modului de regenerare sau de pastrare a deseurilor rezultate.

Eficienta tehnica, economica si ecologica a produsului DURA LUBE se evidentiaza prin urmatoarele:

1. Stabilitatea la coroziune si oxidare a lubrifiantilor

Din punctul de vedere al comportarii in exploatare, un lubrifiant este cu atat mai bun cu cat viscozitatea sa scade mai putin cu cresterea temperaturii (indice de vascozitate) si cu cat stabilitatea la coroziune este mai ridicata.

Astfel, un lubrifiant cu 5 % DURA LUBE isi reduce oxidarea fata de uleiul de baza cu 15% si isi reduce indicele de aciditate cu 2.5%.

2. Comportarea la presiuni de contact

Pentru evaluarea comportarii oricarui produs cu rol de ungere, este obligatorie respectarea unor standarde internationale. Nici-un produs lubrifiant nu poate fi omologat fara precizarea unor astfel de indicatori. Astfel, este necesar rezultatul obtinut prin testul FALEX si prin testul pe masina cu 4 bile.

Prin testul FALEX, se determina momentul de frecare al unei piese cilindrice rotitoare in contact cu piesa fixa de forma unui V, si forta maxima aplicata pentru oprirea in sarcina a motorului electric de actionare. Astfel, la un ulei de baza, frecvent utilizat, sarcina la care momentul de frecare creste brusc, conducand la gripare, este de 5 700 N Atunci cand se adauga 5% DURA-LUBE, momentul de frecare se mentine relativ constant si la forta maxima capabila a masinii de incercare FALEX, 19 040 N, fara sa apara fenomenul de gripare.

Se poate deci constata, ca produsul DURA-LUBE evita griparea piesei cilindrice in interiorul piesei in V.

Uzura piesei de incercare este 18 mg, atunci cand se foloseste un ulei de baza comercial, si de 0.1 mg atunci cand in acelasi ulei de baza se introduce o cantitate de 5% dura-lube, uzura se reduce de 180 de ori.

Testul pe masina cu 4 bile consta in rotirea unei bile de rulment, apasata cu forta variabila, pe alte trei bile, blocate intr-o cuva cu lubrifiantul de testat. Rezultatele experimentale dovedesc ca in prezenta produsului DURA-LUBE, griparea bilelor este eliminata, fata de cazul in care nu se gaseste in lubrifiantul de baza produsul DURA-LUBE.

3. Efectul lubrifiantilor asupra elastomerilor (cauciuc) utilizati ca etansari

Prezenta diferitilor elastomeri (cauciucuri) in masini, utilaje etc., in general cu functiuni de etansare, impun cerinte suplimentare pentru lubrifianti. Incercarile standardizate pe plan mondial privind inmuierea cauciucului dovedesc ca prezenta produsului DURA – LUBE in uleiuri nu modifica in nici-un fel comportarea cauciucului.

4. Efectul produsului DURA-LUBE asupra emisiei de gaze din motor

Standardele privind emisiile de gaze devin tot mai stricte, astfel ca este obligatorie realizare unui buletin de analiza a 4-gaze (HC-hidrocarbon, CO-monoxid de carbon, CO2-dioxid de carbon şi O2-oxigen).

Toate incercarile si masuratorile demonstreaza ca motoarele ce folosesc DURA-LUBE au emisii de gaze nocive mai reduse.

5. Caracteristica de functionare a motorului

Un parametru privind evaluarea performantei unui lubrifiant intr-un motor cu ardere interna este curba de variatie a momentului de torsiune (cuplul motor) cu turatia arborelui cotit, numita caracteristica de functionare a unui motor termic.

Pe baza acestei curbe se fac reglarile de baza ale oricarui motor termic. Incercarile experimentale pe bancurile de proba demonstreaza eficienta deosebita a produsului DURA-LUBE in uleiuri, atat pentru motoarele noi rodate cat si pentru motoarele in diferite stadii de uzura.

Un parametru privind eficienta economica si tehnica este consumul specific de combustibil (cantitatea de combustibil consumata intr-o ora raportata la puterea motorului). Incercarile experimentale pe motoare noi dovedesc o reducere a consumului specific cu 3,5...4 %, atunci cand in ulei se pune o cantitate procentuala de 5 % DURA-LUBE.

Pentru motoarele cu anumite stadii de uzura, reducerea consumului specific este cuprinsa intre 4 si 9%.

Incercarile dovedesc ca in cilindrii motoarelor testate creste compresia, aceasta ca urmare a eficientei produsului DURA-LUBE asupra starii contactului dintre segmenti si camasa motorului.

Eficienta maxima a efectelor produsului DURA- LUBE din ulei este posibilitatea functionarii motorului fara nici-un lubrifiant un anumit timp, fara aparitia nici-unui semn de gripare a cuzinetilor sau a segmentilor. Fara DURA-LUBE in ulei, si cu eliminarea completa a alimentarii cu ulei, motoarele testate s-au deteriorat dupa 10 minute (griparea cuzinetilor si ridarea camasii motorului).

6. Exemple privind rezultate experimentale obtinute in Romania

1) Motor nou rodat in conditii normale de exploatare, pe un parcurs de 5000 km si apoi testat pe stand de motoare, motorul lubrifiat cu:

  1. ulei CASTROL CTX3
  2. ulei CASTROL CTX3 si 237 ml Dura Lube pe un schimb de ulei

Testarea motorului a urmarit:

  1. determinarea experimentala a caracteristicii de turatie la sarcina totala, masurand consumul specific de combustibil (g/CPh);
  2. reducerea emisiilor de oxid de carbon (CO) la mersul in gol;
  3. compresia cilindrilor de motor.

Rezultate:

-Consumul specific de benzina Premium:

la turatie  cuprinsa intre 2 400 rot/min si 4 000 rot/min si gama de puteri 6-30 C.P.:

  • cu ulei CASTROL CTX3 ... 240 g/CPh
  • cu ulei CASTROL CTX3 si 237 ml Dura Lube ... 232.3 g/CPh

rezulta o reducere cu 3,12% a consumului specific

-Reducerea emisiilor de CO la mersul in gol cu circa 5,5%;

-Cresterea compresiei cilindrilor motorului cu circa 2,6%.

2) Motor dupa 500 de ore de incercare (motor uzat)

Motorul a fost testat pe standul de motoare si lubrifiat cu:

  1. ulei M15W40 (ulei recomandat motorului DACIA 1400)
  2. ulei M15W40 si 237 ml Dura Lube.

Testarea motorului a urmarit:

  1. determinarea experimentala a caracteristicii de turatie la sarcina totala, masurand consumul specific de combustibil (g/CPh);
  2. puterea maxima dezvoltata de motor (CP);
  3. functionarea motorului la sarcina de 50 % fara lubrifiant, prin golirea instalatiei de ungere.

Rezultate:

  1. in prezenta produsului Dura-Lube, consumul specific a scazut cu 4-9 %, functie de gama de puteri si de turatie, fata de uleiul M15W40;
  2. cresterea puterii maxime cu 0.9- 2,5 kW (1,2- 3,4 C.P.);
  3. functionarea fara ulei cu Dura Lube timp de 15 minute fara aparitia gripajului.
7. Cresterea eficientei economice
Cresterea eficientei economice

Prof. dr. ing Andrei TUDOR

Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti
Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica
Seful Catedrei de Organe de masini si Tribologie

Vice Presedinte al ASOCIATIEI ROMANA DE TRIBOLOGIE -
Organizatie profesionala cu statut de ONG si inregistrata la Tribunalul Sectorului 1 din Bucuresti