![Smary plastyczne w motoryzacji](https://warsztat.pl/img/artykuly/56419_smary-plastyczne-w-motoryzacji_1.jpg?dta=1487806806)
Przy eksploatacji i serwisowaniu pojazdów samochodowych podstawowymi środkami smarnymi są oczywiście olej silnikowy i różnego rodzaju oleje przekładniowe. Do utrzymania pojazdu w stanie pełnej sprawności technicznej konieczne jest jednak również zapewnienie w wymaganych miejscach odpowiedniej ilości tzw. smarów plastycznych (stałych), zmniejszających tarcie środków, w postaci gęstych past lub stałych substancji plastycznych.
Tego typu smarowanie stosowane jest przy połączeniu elementów ruchomych, jak w przypadku przegubów, łożysk, sworzni, w mechanizmach pomp oraz układu kierowniczego. Tego typu smarowanie stosowane jest w przypadku mechanizmów, w których nie ma możliwości zastosowania smarowania obiegowego olejem.
Pod względem podstawowych funkcji środków smarowych, czyli smarowania, smary plastyczne są zdecydowanie lepsze niż oleje smarowe, ponieważ lepiej przylegają do smarowanych elementów, są w stanie przenosić dużo większe obciążenia i bardzo dobrze zapobiegają zużyciu współpracujących elementów. Niestety, nie umożliwiają odprowadzenia ciepła z połączenia współpracujących części oraz nie są w stanie z niego odprowadzać powstających zanieczyszczeń.
Głównym zadaniem tej grupy smarów jest obniżenie współczynnika tarcia, spowolnienie ściernego i korozyjnego zużycia współpracujących elementów oraz ochrona przed przedostawaniem się do nich wilgoci oraz różnego rodzaju zanieczyszczeń. Ilość stosowanych smarów w pojazdach samochodowych jest obecnie stosunkowo niewielka. W przypadku samochodów osobowych masa wykorzystywanych do smarowania smarów plastycznych nie przekracza 1-1,5 kg na pojazd.
Działanie smaru plastycznego jest pochodną jego składu i wewnętrznej struktury, mających wpływ na jego właściwości. Smar pod względem swego składu przypomina gąbkę nasączoną cieczą. Szkieletem jest zagęszczacz, a wypełnieniem olej. Zagęszczacz tworzy elastyczną strukturę i zatrzymuje w niej olej, nadając smarom określoną konsystencję.
Od 70 do 90% objętości smaru plastycznego stanowi jego tzw. faza rozpraszająca, którą mogą tworzyć oleje mineralne lub syntetyczne, poliglikole, syntetyczne estry lub ciekłe silikony. Wybór konkretnej fazy ciekłej smaru plastycznego decyduje o jego właściwościach smarnych, odporności na utlenianie, zmianach właściwości w zależności od temperatury, skłonności do odparowywania w podwyższonych temperaturach, temperaturze płynięcia oraz właściwościach dyspergujących w stosunku do zagęszczacza.
Objętość w zakresie od 5 do 30% stanowią różnego rodzaju tzw. zagęszczacze. Są nimi zwykle: mydła proste, hydroksylowe i kompleksowe, woski, polimery, bentonity i hydrolizowana krzemionka. Zadaniem zagęszczacza jest wytworzenie struktury smaru poprzez związanie bazy olejowej. Właściwości zagęszczacza decydują o zachowaniu smaru względem wody oraz zapewniają odpowiednią konsystencję. Wpływają także na zdolność płynięcia i sposób wytworzenia powłoki smarowej.
Do około 20% objętości smaru plastycznego stanowić mogą dodatki uszlachetniające typu smarnościowego, adhezyjnego, przeciwkorozyjnego i przeciwutleniającego z wypełnieniami grafitowymi lub zawierającymi dwusiarczek molibdenu, proszki metali lub teflon. Ich zadaniem jest nadanie smarom bazowym swoich właściwości. Poprawiają właściwości pożądane i ograniczają niepożądane. Dodatki najczęściej mają ograniczać zużycie oraz zapobiegać skutkom skrajnych ciśnień. Właściwościami charakteryzującymi smary plastyczne są:
- temperatura kroplenia (przechodzenia w stan płynny),
- lepkość (siła wzajemnego przyciągania się cząsteczek smaru),
- odporność na starzenie,
- penetracja, czyli konsystencja,
- odporność na działanie wody.
Smary plastyczne według przeznaczenia w technice motoryzacyjnej można podzielić na przeciwcierne i ochronne. Smary przeciwcierne przeznaczone są do silnie obciążonych połączeń ruchomych (łożysk, przegubów i sworzni). Smary ochronne służą do ochrony przed korozją współpracujących powierzchni metalowych w ruchomych połączeniach mniej obciążonych (zawiasów, zamków, dźwigni sterujących i różnego rodzaju prowadnic).
Inna klasyfikacja smarów dzieli smary plastyczne na smary do łożysk i smary podwoziowe. Smary do łożysk kół charakteryzują się dobrą stabilnością mechaniczną i są odporne na działanie wody i utlenianie. Muszą być dostosowane do temperatury pracy od -30 do 130oC. Smary podwoziowe powinny być odporne na działanie wody i posiadać właściwą klasę konsystencji, umożliwiającą trwałe zabezpieczenie chronionego elementu.
W celu właściwego doboru smaru do danego zastosowania w praktyce opracowane zostały ich różne klasyfikacje. Jedną z nich jest klasyfikacja NLGI informująca o konsystencji smaru, obejmująca oznaczenie od 00, 01, 02... do 0,6, w której im wyższy numer, tym smar bardziej twardy i mniej plastyczny. Inne klasyfikacje, np. wg ISO oraz DIN definiują smary poprzez łączenie kilku elementów związanych z przeznaczeniem smaru, jego składem i warunkami eksploatacji. Zawierają dodatkowe oznaczenia literowo-cyfrowe informujące o:
- przeznaczeniu (np. K, smar do łożysk),
- podwyższonej odporności na obciążenia (P),
- klasie konsystencji wg NLGI (np. 2),
- górnej temperaturze stosowania (np. K, do 120oC),
- dolnej temperaturze stosowania (np. 30, do -30oC),
- odporności na działanie wody (np. A).
Jeszcze innej klasyfikacji smarów plastycznych można dokonać ze względu na rodzaj zastosowanego zagęszczacza. Zgodnie z tym podziałem wyróżnić można smary:
- litowe,
- wapniowe,
- glinowe,
- sodowe,
- poliuretanowe,
- bentonitowe,
- mieszane.
Smary litowe są najbardziej popularną grupą smarów plastycznych. Stosowane są w nich zagęszczacze w postaci hydroksysterynianu litu oraz sterynianu litu. Są to smary uniwersalne. Nadają się do zastosowania w łożyskach tocznych, ślizgowych, sworzniach i innych silnie obciążonych połączeniach.
Smary wapniowe mają zagęszczacze w postaci mydeł wapniowych. Smary tego typu stosowane są w łożyskach ślizgowych i tocznych, pracujących jednak pod małym obciążeniem i w temperaturze do 65oC oraz w połączeniach przegubowych w środowisku wilgotnym i w styczności z powłokami antykorozyjnymi.
Smary glinowe wykorzystują zagęszczacze w postaci sterynianu glinu. Stosowane są w połączeniach przegubowych, łożyskach ślizgowych i przekładniach zębatych.
Smary sodowe wykonywane są z kolei na bazie mydeł sodowych. Nie są one odporne na działanie wody. Stosowane są do smarowania łożysk ślizgowych w temperaturze pracy do 120oC oraz w połączeniach przegubowych i łożyskach tocznych. Smary poliuretanowe stosowane są zwłaszcza do łożysk kulkowych szybkoobrotowych. Smary bentonitowe przeznaczone są z kolei do pracy w wysokich temperaturach.
mgr Andrzej Kowalewski
Komentarze (0)