lubrifianti pentru motoare de aviatie

10
LUBRIFIANŢI PENTRU MOTOARE DE AVIAŢIE 1. Noţiuni elementare despre frecare şi ungere Frecarea reprezintă un proces complex de natură moleculară, mecanică şi energetică care se desfăşoară la suprafeţele de contact ale corpurilor solide în mişcare relativă. Frecarea uscată reprezintă acel tip de frecare a suprafeţelor metalice aflate în contact direct, nemijlocit, în mişcare, în absenţa lubrifiantului. Procesul de frecare uscată este condiţionat de asperităţile suprafeţelor metalice care în prezenţa unei anumite sarcini, viteze şi a unui mediu ambiant se deformează elastie, plastic sau se rup. Procesul de frecare uscată produce uzura organelor motorului şi poate conduce la gripare. Frecarea uscată poate fi prevenită prin ungere, care consta în separarea celor două suprafeţe solide în mişcare printr-o peliculă de lubrifiant. Frecarea fluidă se produce atunci cînd suprafeţele in frecare sunt separate teoretic perfect printr-o peliculă continuă de lubrifiant care exclude contactul direct dintre asperităţi. Înlocuirea frecării uscate cu frecarea fluidă a pieselor din motor prezintă următoarele avantaje : reduce pierderea de putere prin frecare, micşorează uzura pieselor în mişcare, previne griparea şi reduce încălzirea pieselor prin frecare. Asigurarea frecării fluide se realizează în regim hidrodinamic sau hidrostatic. Regimul hidrodinamic se realizează prin introducerea lubrifiantului din exterior între suprafeţele în frecare, fără presiune sau cu presiune redusă. Condiţia necesară menţinerii frecării fluide este să existe o pană de lubrifiant plasat înaintea piesei care se deplasează. Efectul „de pană" produs în pelicula lubrifiantă este datorat mişcării suprafeţelor transmise stratului aderent de fluid, care pune succesiv în mişcare straturile vecine prin acţiunea viscozjtăţii. Frecarea limită apare atunci cînd suprafeţele în frecare sunt separate printr-o peliculă de lubrifiant continuă şi foarte subţire. Grosimea totală a peliculei este egală cu suma grosimilor straturilor adsorbite la suprafeţele cuplei de frecare (grosimea zonei centrale fiind nulă). In aceste condiţii, efectele hidrodinamice sunt înlocuite prin procese fizico-chimice Adeziunea moleculelor de lubrifiant la suprafeţele în frecare se explică prin. fenomenele de adsorbţie, interpretate prin interacţiunile la interfaţă de tipul legăturilor întermoleculare (adsorbţie fizică) şi al legăturilor chimice, mai puternice (chemosorbţie). Frecarea mixtă sau semifluidă este un regim tranzitoriu în care are loc contactul direct al asperităţilor suprafeţelor în frecare, regimul limită şi regimul fluid hidrodinamic de frecare. Regimul de. ungere mixtă apare la funcţionarea motoarelor în regim tranzitoriu (pornire, oprire) cînd pelicula de lubrifiant nu este formată sau cînd viteza scade mult. Durata acestui regim de frecare trebuie să fie cit mai redusa datorită dificultăţilor de evacuare a căldurii de frecare cit şi uzurii mult mai rapide decat în regimul fluid.

Upload: bogdan-ciucu

Post on 20-Oct-2015

30 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

TRANSCRIPT

Page 1: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

LUBRIFIANŢI PENTRU MOTOARE DE AVIAŢIE

1. Noţiuni elementare despre frecare şi ungere

Frecarea reprezintă un proces complex de natură moleculară, mecanică şi

energetică care se desfăşoară la suprafeţele de contact ale corpurilor solide în mişcare

relativă.

Frecarea uscată reprezintă acel tip de frecare a suprafeţelor metalice aflate în

contact direct, nemijlocit, în mişcare, în absenţa lubrifiantului. Procesul de frecare uscată

este condiţionat de asperităţile suprafeţelor metalice care în prezenţa unei anumite sarcini,

viteze şi a unui mediu ambiant se deformează elastie, plastic sau se rup.

Procesul de frecare uscată produce uzura organelor motorului şi poate conduce la

gripare.

Frecarea uscată poate fi prevenită prin ungere, care consta în separarea celor două

suprafeţe solide în mişcare printr-o peliculă de lubrifiant.

Frecarea fluidă se produce atunci cînd suprafeţele in frecare sunt separate teoretic

perfect printr-o peliculă continuă de lubrifiant care exclude contactul direct dintre

asperităţi.

Înlocuirea frecării uscate cu frecarea fluidă a pieselor din motor prezintă

următoarele avantaje : reduce pierderea de putere prin frecare, micşorează uzura pieselor

în mişcare, previne griparea şi reduce încălzirea pieselor prin frecare.

Asigurarea frecării fluide se realizează în regim hidrodinamic sau hidrostatic.

Regimul hidrodinamic se realizează prin introducerea lubrifiantului din exterior

între suprafeţele în frecare, fără presiune sau cu presiune redusă. Condiţia necesară

menţinerii frecării fluide este să existe o pană de lubrifiant plasat înaintea piesei care se

deplasează. Efectul „de pană" produs în pelicula lubrifiantă este datorat mişcării

suprafeţelor transmise stratului aderent de fluid, care pune succesiv în mişcare straturile

vecine prin acţiunea viscozjtăţii.

Frecarea limită apare atunci cînd suprafeţele în frecare sunt separate printr-o

peliculă de lubrifiant continuă şi foarte subţire. Grosimea totală a peliculei este egală cu

suma grosimilor straturilor adsorbite la suprafeţele cuplei de frecare (grosimea zonei

centrale fiind nulă). In aceste condiţii, efectele hidrodinamice sunt înlocuite prin procese

fizico-chimice

Adeziunea moleculelor de lubrifiant la suprafeţele în frecare se explică prin.

fenomenele de adsorbţie, interpretate prin interacţiunile la interfaţă de tipul legăturilor

întermoleculare (adsorbţie fizică) şi al legăturilor chimice, mai puternice (chemosorbţie).

Frecarea mixtă sau semifluidă este un regim tranzitoriu în care are loc contactul

direct al asperităţilor suprafeţelor în frecare, regimul limită şi regimul fluid hidrodinamic

de frecare. Regimul de. ungere mixtă apare la funcţionarea motoarelor în regim

tranzitoriu (pornire, oprire) cînd pelicula de lubrifiant nu este formată sau cînd viteza

scade mult. Durata acestui regim de frecare trebuie să fie cit mai redusa datorită

dificultăţilor de evacuare a căldurii de frecare cit şi uzurii mult mai rapide decat în

regimul fluid.

Page 2: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

2. Selectarea lubrifianţilor pentru motoarele de aviaţie

În timpul exploatării motoarelor de aviaţie datorită complexităţii soluţiilor

constructive şi condiţiilor de funcţionare se întilnesc toate regimurile de frecare posibilă.

Eforturile specialiştilor sunt îndreptate spre alegerea sistemelor de lubrifiere şi a

lubrifianţilor, care să permită reducerea la minim a uzurii şi să prevină griparea mărind

durata de funcţionare a motorului la parametrii proiectaţi.

În afara funcţiei principale de ungare, lubrifianţii trebuie să asigure : eliminarea

căldurii de frecare şi fluxului termic rezultat din procesul de combustie ; transportul

impurităţilor în suspensie ; protecţia anticorosivă a motorului in perioada de neutilizare,

prin izolarea suprafeţelor metalice de agenţii agresivi şi prin formarea unor straturi

protectoare de natură tribochimică; etanşeitatea piston-segmenţi-cilindri în motoarele cu

piston.

Varietatea şi severitatea condiţiilor de. funcţionare ale motoarelor de aviaţii;

impun folosirea unei game largi de lubrifianţi petrolieri şi sintetici, lichizi sau solizi.

Alegerea corectă a unui anumit tip de lubrifiant destinat unui anumit tip de. motor şi de

avion este impusă de necesitatea obţinerii performanţelor maxime si a duratei maxime de

funcţionare, ţinînd seama de solicitările mecanice, termice şi chimice din motor şi de

eficienţa economică.

Ungerea motoarelor cu piston de aviaţie prezintă următoarele particularităţi

determinate de condiţiile de. funcţionare şi de caracteristicile constructive ale motorului

1. În timpul exploatării, lubrifiantul trebuie să facă faţă unor condiţii deosebit de

grele. El este supus unor solicitări mecanice mari. Nivelul termic al lubrifiantului din

sistemul de ungere este ridicat datorită temperaturilor înalte ale unor organe ale

motorului, cu care vine în contact.

2. În motorul cu piston, lubrifiantul vine în contact eu gazele fierbinţi de ardere

care conţin oxigen. Acesta intensifică procesul de oxidare a lubrifiantului care conduce la

formarea de calamină, de lacuri şi la alterarea uleiului în carter.

Din aceste considerente rezultă cerinţele severe privitoare la stabilitatea

termooxidativă a lubrifianţilor pentru motoarele cu piston de aviaţie.

3. Consumul de ulei poate fi nejustificat de mare datorită pierderilor prin

neetanşeitate sau prin sistemul de aerare şi prin pierderile datorate arderii lubrifiantului în

camera de combustie unde pătrunde prin fenomenul de pompaj al segmentului.

Pierderile de lubrifiant sunt condiţionate nu numai de starea motorului dar şi de

caracteristicile fizico-chimice ale lubrifiantului şi în primul rând de volatilitatea şi

viscozitatea lui.

4. La sol, în climatul nordic sau in anotimpul rece şi la altitudini mari de zbor,

temperatura lubrifiantului în rezervor scade. Aceasta impune valori joase pentru

temperatura de congelare şi o variaţie mică a viscozităţii cu temperatura, avlnd in vedere

temperaturile extreme la care este supus lubrifiantul lichid in exploatare.

Ungerea turbomoloarelor de aviaţie, prezintă următoarele particularităţi care

decurg din caracteristicile constructive ale motorului şi din condiţiile de zbor :

1. în lagărele cu rostogolire care echipează în majoritate turbo-motoarele actuale

de aviaţie se realizează coeficienţi de frecare mai mari decat în lagărele de alunecare din

motoarele cu piston. Totuşi, ungerea lagărelor şi in special a angrenajelor ridică probleme

Page 3: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

dificile legate de solicitările de forfecare şi de comprimare foarte mari la care sunt supuse

peliculele de lubrifiant în special la decolare şi la schimbările de regim. Cele mai

solicitate sunt reductoarele elicei de la avioanele turbopropulsoare.

Deoarece dezvoltarea turbomotoarelor de aviaţie implică solicitări din ce în ce

mai mari, atenţia specialiştilor s-a îndreptat spre noi soluţii de ungere şi noi tipuri de

lubrifianţi capabili să suporte sarcinile ridicate, cu uzură minimă.

2. Unul din criteriile de bază pentru selectarea lubrifianţilor pentru turbomotoarc

este menţinerea capacităţii de ungere în domeniul temperaturilor extreme de la -50°C la

150 -200°C (sau mai mari în cazul avioanelor supersonice) şi menţinerea caracteristicilor

de curgere în domeniul temperaturilor joase.

3. Solicitările termice ale lubrifiantului din sistemul de ungere al turbomotorului

sunt foarte mari datorită temperaturilor ridicate ale organelor motorului cu care

vine în contact.

Nivelul termie al turbomotorului creşte cu viteza de zbor aşa cum rezultă din următoarele

date. experimentale :

4. Presiunile reduse atinse la altitudini mari de zbor, în condiţiile nivelului termic

ridicat al sistemului de ungere impun lubrifiantului cerinţe speciale referitoare la

stabilitatea compoziţiei fracţionate în scopul evitării pierderilor prin vaporizare.

4. Compoziţia chimică a uleiurilor minerale

Uleiurile lubrifiante de provenienţă petrolieră pentru motoarele de aviaţie sunt

constituite din unul sau mai multe sorturi de bază obţinute prin rafinarea fracţiunilor de

ulei brut şi aditivate corespunzător destinaţiei. Prin rafinare, calitatea uleiului se

îmbunătăţeşte.

Uleiurile minerale rafinate sunt amestecuri complexe de hidrocarburi cu structuri

variate şi de compuşi heterociclici prezenţi în proporţii foarte reduse. Masa moleculară

medie a uleiului variază între 250 şi 1000. Hidrocarburile din care sunt constituite conţin

20—80 atomi de carbon şi aparţin următoarelor clase principale:

— alcani cu structura normală şi ramificată lichizi şi o cantitate foarte redusă de alcani

normali solizi ;

— naftene monociclice sau policiclice cu cicluri stabile de 5 şi 6 atomi de carbon şi mai

rar de 7 atonii de carbon, de care sunt legate catene parafinice normale sau ramificate. În

fracţiunile uşoare de uleiuri se constată prezenţa ciclurilor necondensate, iar o dată cu

creşterea masei moleculare a uleiului creşte numărul structurilor condensaţi1 ;

— hidrocarburi aromatice monociclice şi policiclice cu catene laterale parafinice.

Gradul de condensare creşte cu masa moleculară ;

— hidrocarburi mixte nafteno-aromatice cu grupe laterale parafinice ca, de exemplu :

Page 4: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

Compoziţia pe clase de hidrocarburi determină caracteristicile fizico-chimice şi de

exploatare ale uleiurilor lubrifiante pentru motoarele de aviaţie.

Astfel, prezenţa în ulei chiar în cantităţi mici a hidrocarburilor parafinice normale

înrăutăţeşte comportarea la temperaturi joase, în timp ce hidrocarburile naftenice cu

catene parafinice ramificate o ameliorează.

Prezenţa în ulei a hidrocarburilor naftenice monociclice cu catene laterale

parafinice lungi îmbunătăţeşte indicele de viscozitate. Aromaticele biciclice cu catene

laterale parafinice scurte măresc panta curbei viscozitate-temperatură şi înrăutăţesc

stabilitatea la oxidare.

Compoziţia hidrocarbonată a uleiurilor minerale nu se modifică sensibil în timpul

funcţionării îndelungate în motor.

5. Proprietăţi generale ale uleiurilor

1. Densitate

Densitatea uleiurilor minerale scade cu creşterea conţinutului de hidrogen din

hidrocarburile componente. De aceea, uleiurile parafinice au densităţi mai mici decat cele

naftenice care la rindul lor au densităţi inferioare uleiurilor aromatice.

Pentru uleiurile de aceeaşi natură chimică, densitatea creşte cu creşterea

viscozităţii.

Densitatea uleiurilor minerale, scade cu creşterea temperaturii.

2. Temperatura de inflamabilitate

Temperatura de inflamabilitate apreciază volatilitatea uleiului, valoarea ei fiind

mai joasă la un conţinut ridicat de hidrocarburi uşoare. Temperatura de inflamabilitate

creşte cu mărirea viscozităţii uleiului, iar la aceeaşi viscozitate este mai mare în cazul

uleiurilor parafinice comparativ cu uleiurile aromatice.

Temperatura de inflamabilitate a uleiurilor minerale se determină cu aparatul cu

vas închis Penski-Martens, cu aparatul cu vas deschis tip Marcusson sau cu aparatul cu

creuzet deschis Cleveland.

Pentru a se evita atingerea temperaturii de inflamabilitate a uleiurilor lubrifiante

în timpul depozitării sau în timpul exploatării, specificaţiile tehnice impun o valoare

minimă a acesteia.

3. Proprietăţi optice

Culoarea uleiurilor neaditivate, deşi nu influenţează calităţile de ungere constituie

o caracteristică de recunoaştere şi de apreciere a gradului de rafinare, fără a reprezenta în

toate cazurile un criteriu tehnic hotărâtor în aprecierea calităţii, în general, uleiurile bine

rafinate au culoarea deschisă. Prin aditivare, culoarea uleiurilor se închide.

Page 5: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

Modificarea culorii in rezervoarele de depozitare şi în timpul utilizării în motoare indică

contaminarea uleiului cu produşii de degradare termooxidativă sau cu alte impurităţi.

Transparenţa indică lipsa impurităţilor in ulei, prezenţa apei emulsionate, a

sedimentelor solide, a cristalelor de parafină produce tulburarea uleiului la temperatură

normală.

Fluorescenta se observă la toate uleiurile minerale. Prin iluminare cu radiaţii

luminoase de diferite lungimi, uleiurile prezintă fluorescentă între albastru-purpuriu şi

verde închis, care nu este însă legată de calitatea uleiului. Spectrele de fluorescentă nu

permit o diferenţiere netă a uleiurilor după provenienţa lor. Apariţia fluorescentei este

determinată de prezenţa în cantităţi mici a unor hidrocarburi policiclice, a unor compuşi

cu sulf şi a răşinilor.

6. Compoziţia fracţionată

Compoziţia fracţionată a uleiurilor petroliere folosite ia ungerea motoarelor cu

piston şi a unor tipuri de turbomotoare pentru aviaţia subsonică influenţează consumul de

lubrifiant, proprietăţile de ungere la temperaturi joase şi tendinţa de formare a

depunerilor în motor.

Fracţiunile uşoare din uleiurile minerale caracterizează capacitatea de vaporizare

în motor. Pierderile prin evaporare sunt mai mari la uleiurile obţinute prin amestecarea

sorturilor uşoare şi grele decat la uleiurile provenite din fracţiuni unitare, cu interval

îngust de distilare, peste 340-360°C.

Pierderile prin evaporare devin semnificativa la temperaturi peste 100°C.

Temperatura finală de fierbere a uleiurilor minerale influenţează proprietăţile de

curgere la temperaturi joase, de care depinde uşurinţa de pornire a motorului la rece şi

tendinţa de formare a depunerilor în motor. De asemenea, compoziţia fracţionată trebuie

să fie omogenă şi stabilă pentru a asigura reducerea consumului de lubrifiant şi

menţinerea nemodificată a caracteristicii de viscozitate pe întreaga durată de exploatare a

uleiului mineral.

7. Proprietăţile antiuzură şi capacitatea de ungere

Proprietăţile antiuzură caracterizează comportarea lubrifiantului in motor sub

sarcină şi capacitatea de a preveni diferitele forme de uzură: abrazivă, la oboseală şi la

adeziune, cu cele doua aspecte adeziune locală şi gripaj.

Uzura abrazivă este produsă de prezenţa unor particule dure între suprafeţele în frecare

sau de asperităţile mai dure ale uneia din suprafeţele in contact.

Uzura la oboseală se produce sub acţiunea solicitărilor ciclice ale suprafeţelor în frecare

şi este însoţită de deformaţii plastice a particulelor din stratul superficial şi de fisuri.

Uzura de adeziune se produce prin sudarea şi ruperea punţilor de sudură între

microzonele metalice în contact.

Proprietăţile de ungere ale lubrifianţiuir lichizi sunt determinate de onctuozitate şi

de viscozitate.

Onctuozitatea reprezintă capacitatea uleiului de a forma o peliculă rezistentă şi

continuă care sa împiedice contactul direct al microasperităţi, eliminind astfel frecarea

uscată. Formarea peliculei este rezultatul unor procese complexe de umectare şi aderare a

moleculelor de lubrifiant la suprafaţa metalului. Când tensiunea superficială a uleiului

este prea mare, el rămine pe suprafaţa metalului sub formă de picături şi nu udă suprafaţa.

Page 6: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

Cu cat tensiunea superficială este mai mică, cu atît pelicula de ulei se formează

mai uşor. Aderenţa filmului de ulei pe suprafeţele metalice este datorată forţelor Van der

Waals care se stabilesc între metal şi moleculele lubrifiantului polare sau cu polarităţi

induse sub acţiunea cîmpului electric de la suprafaţa metalului. Concomitent cu adsorbţia

fizică este posibil un proces de chemosorbtie care constă în formarea de legături

puternice între metal şi moleculele de lubrifiant ceea ce implică participarea electronilor

mobili din reţeaua metalică, care migrează spre suprafaţa.

Moleculele de lubrifiant adsorbite se orientează cu grupele polare ( -OH, —

COOH. -COOR, -NH2 etc.) perpendicular pe metal şi cu catenele hidrocarbonate spre

interiorul peliculei formând un strat monomolecular. Stratul limită flexibil şi orientat sub

acţiunea forţelor de adeziune este alcătuit din unul sau mai multe şiruri de molecule

dispuse paralel între ele. Grosimea stratului depinde de polaritatea moleculelor de

lubrifiant şi poate atingă 100 -200 Â.

Page 7: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

Viscozitatea

Viscozitatea reprezintă una din cele mai importante proprietăţi ale uleiurilor

minerale, deoarece condiţionează pornirea motorului la temperaturi joase, curgerea

lubrifiantului spre suprafeţele metalice în frecare, consumul de energie prin frecare,

intensitatea uzurii şi durata de exploatare a motorului.

Pentru realizarea uzurii minime este necesar să se ia in considerare viscozitatea

uleiului, în funcţie de sarcină şi de viteza de deplasare a suprafeţelor metalice.

Viscozitatea minimă necesară formării peliculei fluide intre suprafeţele în frecare,

capabilă să preia încărcarea acestora se poate calcula cunoscînd turaţia, sarcina şi

dimensiunile lagărului. La alegerea uleiului cu viscozitate optimă este necesar să se ţină

seama de următoarele aspecte. Cu cat viscozitatea uleiului este mai mare, cu atît va

rezista mai bine la sarcinile mari. De asemenea, cu cat uleiul este mai fluid, dar cu

viscozitate suficientă pentru a asigura rezistenţa necesară la solicitările mecanice, cu atit

va creşte mai mult randamentul mecanic al motorului, prin scăderea pierderilor de putere

prin frecare.

La alegerea lubrifianţilor pentru motoarele de aviaţie este necesar să se ţină seama

de domeniul larg de temperaturi la care este supus uleiul în timpul funcţionării : regim

termic înalt în motor şi temperaturi joase din rezervor în timpul staţionării la sol sau in

zborul la altitudini mari, care impun o pantă mică a curbei viscozitate-temperatură. La

temperaturi joase, uleiul trebuie să fie suficient de fluid pentru a nu se îngreuna sau

întrerupe circulaţia prin sistemul de ungere, iar la temperaturi mari trebuie să aibe o

viscozitate suficient de mare pentru a permite menţinerea peliculei fluide între piesele în

mişcare.

9. Temperatura de congelare

Comportarea uleiurilor la temperaturi joase este determinată de prezenţa unor

hidrocarburi parafinice şi aromatice policiclice care se separă sub formă de cristale. La

temperaturi obişnuite, aceste hidrocarburi se găsesc dizolvate în ulei. Cristalele

hidrocarburilor parafinice (parafina şi cerezina) separate prin răcire alcătuiesc o reţea

spaţială care incorporează uleiul în interiorul ei. Apariţia fazei solide este însoţită de

tulburarea uleiului parafinic. Prezenţa reţelei cristaline influenţează defavorabil curgerea

uleiului în sistemul de ungere.

Peste temperatura de tulburare, uleiurile parafinice se comportă ca lichide

newtoniene. Sub temperatura de tulburare şi la un gradient de viteză ridicat comportarea

uleiului parafinos devine nenewtoniană.

Continiilnd răcirea, uleiul îşi pierde mobilitatea şi încetează să curgă.

Temperatura de congelare este temperatura cea mai înaltă la care uleiul lubrifiant

supus răcirii, în condiţii determinate practic încetează să mai curga sub acţiunea

gravitaţiei.

Punctul de curgere este temperatura cea mai joasă la care uleiul lubrifiant îşi

menţine proprietatea de a curge cînd este răcit şi examinat in condiţii specificate. Datorită

condiţiilor diferite de testare, între punctul de curgere şi temperatura de congelare există o

diferenţă de 1-2°C.

Comportarea uleiurilor minerale la temperaturi joase depinde de structura

hidrocarburilor componente. Dintre hidrocarburi, cele mai joase temperaturi de

cristalizare corespund naftenelor puternic ramificate şi asimetrice.

Page 8: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

10. Stabilitatea termooxidativă În timpul depozitării şi utilizării, uleiurile lubrifiante vin in contact cu oxigenul

atmosferic la temperaturi normale sau ridicate în prezenţa catalitică a metalelor. Procesul

de autooxidare a hidrocarburilor din uleiul mineral decurge prin mecanism Înlănţuit

radicalic, prin intermediul radicalilor peroxizi după următoarea schemă simplificată :

în procesul de oxidare se formează compuşi oxigenaţi acizi şi neutri, ca de exemplu acizi

carboxilici, aldehice, cetone, alcooli, fenoli, esteri, lactone, hidroxiacizi, acizi cetonici şi

compuşi macromoleculari insolubili în ulei ca răşini, asfaltene şi carbene rezultate din

procesele de poli-condensare şi de polimerizare ale produşilor oxigenaţi.

Aciditate, alcalinitate, cifra de neutralizare

Acizii minerali şi bazele alcaline nu sunt admise in uieiurile de aviaţie deoarece

corodează puternic metalele. Determinarea acidităţii mineraie şi alcalinităţii se efectuează

conform STAS, prin titrare In prezenţă de indicator, fiind semnificativă pentru controlul

calităţii in procesul de rafinare.

Acizii organici (acizi naftenici, acizi graşi) se. găsesc In uleiurile rafinate in

cantităţi neglijabile. Standardul prevede pentru uleiurile de aviaţie neuzate AVI-20 şi

AVI-22, aciditatea organică max. de 0,05 mg KOH/g. In timpul utilizării, datorită

proceselor de oxidare, conţinutul de acizi organici din ulei creşte.

Indicele de neutralizare determinat prin titrarp. in prezenţă de indicator

reprezintă cantitatea in miligrame de hidroxid de potasiu necesară pentru neutralizarea

acidităţii unui gram de ulei.

Indicele de neutralizare determinat prin titrare potentiometrica permite

determinarea tuturor constituenţilor cu caracter acid şi bazic în definiţia lui Bronsted din

uleiurile aditivate. Constituenţii acizi includ alături de acizii minerali şi organici, compuşi

fenolici, lactone, esteri, săruri de amoniu. Constituenţii bazici includ baze anorganice,

baze organice, compuşi aminici, săruri ale acizilor slabi etc.

Page 9: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE

Uleiuri sintetice

Condiţiile speciale de exploatare ale turbomotoarelor de aviaţie au impus folosirea

lubrifianţilor sintetici cu performanţe superioare celor minerali. Primele uleiuri lubrifiante

obţinute prin sinteză, folosite în Germania în timpul celui de al doilea război mondial

erau concentrate obţinute prin polimerizarea olefinelor, cu diesteri. Ele se caracterizau

prin proprietăţi reologice bune, dar prin stabilitate termooxi-dativă redusă.

În perioada următoare pină în anii 1964—1965 s-au testat un mare număr de

esteri cu diferite structuri, care să combine stabilitatea termică înaltă cu caracteristicile

viscozitate-temperatură bune, temperatura de congelare joasă şi temperatura de

inf[amabilitate cat mai ridicată. Pentru ungerea turboreactoarelor de aviaţie se foloseau

uleiuri pe bază de esteri ai acizilor dicarboxilici (aşa-numitele uleiuri diesterice), esteri ai

polietilen glicolului cu acizi monocarboxilici şi într-o măsură redusă esterii alcoolului

neopentilic.

Progresul din domeniul construcţiei de turbomotoare din ultimele două decenii şi

trecerea la viteze supersonice, de zbor au impus înlocuirea aproape totală a uleiurilor

minerale cu cele sintetice şi a impulsionat crearea, de noi sorturi de uleiuri sintetice.

Un bun lubrifiant pentru turbomotoarele actuale trebuie să aibă proprietăţi de

ungere superioare, într-un domeniu larg de temperatură, să fie rezistent la degradarea

mecano-chimică, termică şi oxidativa, să aibă caracteristici viscozitate-temperatură bune

şi temperatură de congelare joasa, volatilitate redusă la temperaturi înalte şi o temperatură

de inflamabilitate ridicată, să nu corodeze metalele şi să nu interacţioneze cu materialele

nemetalice (elastomeri şi plastomeri).

Dezvoltarea fără precedent a industriei chimice de sinteză a permis apariţia unei

game largi de uleiuri sintetice apartinînd diferitelor clase iln compuşi organici inclusiv

macromoleculari. In aviaţia contemporana, locul principal revine uleiurilor pe bază de

esteri cu structură .Complexă şi amestecurilor de esteri. - Uleiuri esterice

- Uleiuri pe baza altor compuşi organici (polialchilen glicoli, poliesteri fluoruraţi,

polisiloxani.

Page 10: LUBRIFIANTI PENTRU MOTOARE DE AVIATIE