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oli e liquidi per auto: informazioni e consigli utili
PTFE è un'abbreviazione di Poly-Tetra-Fluoro-etilene esso è un polimero bianco che ha il più basso coefficiente di attrito di tutti i materiali solidi mai conosciuti e non mostra il comportamento Stick Slip perché i coefficienti di attrito statico e dinamico sono altrettanto bassi. La stabilità termica del PTFE è estremamente buona anche a 320 gradi ed in circostanze estreme, in quanto è inerte e non reagisce con alcuna sostanza chimica, per questo motivo, viene utilizzato nei grassi e nei lubrificanti ad alte prestazioni, mentre i normali oli lubrificanti resistono solo a temperature fino a 170 gradi centigradi. Da tre decenni, gli additivi dell'olio PTFE sono stati introdotti da varie aziende, ma a causa delle loro affermazioni hanno creato un effetto negativo sulla comunità scientifica e sui consumatori.
Conosciamo meglio i liquidi presenti nella tua auto
I motori, sia che si tratta di un'automobile o di un macchinario industriale quando vengono accessi dopo un lungo lasso di tempo subiscono la partenza fredda. Durante l'avviamento a freddo il motore o il macchinario è privo di lubrificazione indi per cui ci sarà l'attrito metallo a metallo con l'avviamento del motore e del carico pesante per cui il tasso di usura è alto. Questo perché quando il motore viene fermato il giorno precedente l'olio lubrificante torna al carter, il PTFE agisce come un sottile strato di autoadesione per garantire il minor attrito possibile tra le parti metalliche evitando di rovinarle.
Antigelo: il liquido per il raffreddamento del motore
Quando le temperature salgono un liquido molto importante è al lavoro in macchina per aiutare a mantenerlo sotto certi parametri, conosciuto tradizionalmente come antigelo e talvolta pensato come liquido di raffreddamento, questo fluido funziona in modo circolare sotto il cofano per mantenere stabile la temperatura per i componenti chiave, in particolare il motore. Senza refrigerante, la tua auto smetterebbe di funzionare ed inoltre il motore potrebbe surriscaldarsi e rompersi.
L'antigelo si trova nel radiatore della vostra auto e viene ricaricato normalmente versandolo in un serbatoio separato collegato al radiatore, se così non fosse potrebbe essere pericoloso e potrebbe provocare ustioni se il motore. Esso viaggia in un disegno circolare fuori dal radiatore ed è guidato dalla pompa dell'acqua, successivamente il fluido entra nel motore in cui rimuove il calore generato dalla combustione, quindi si muove attraverso il nucleo del riscaldatore, l'unità che fornisce calore alla cabina del veicolo. Infine, il refrigerante torna al radiatore. Questo ciclo si ripete fino a quando il motore è in funzione. In condizioni ambientali tipiche, l'acqua miscelata con inibitori della corrosione sarebbe sufficiente a raffreddare il motore e fornire calore alla cabina. Ma è in condizioni climatiche estreme dove è necessario un altro agente per ottenere il lavoro svolto, l'acqua da sola non può fermare una macchina da congelare o un motore da bollire. La formula di oggi per l'antigelo manterrà in determinati parametri il surriscaldamento delle vetture, per questo è diventato intercambiabile con il termine refrigerante. Se utilizzata correttamente, la soluzione riduce il punto di congelamento di un liquido a base d'acqua. Allo stesso modo, aumenta anche il punto di ebollizione, così, il motore può funzionare in temperature ben al di sotto del punto di congelamento. Il liquido antigelo, è anche in grado di gestire alte temperature prodotte dal nucleo del motore.
Proprio come è necessario modificare l'olio motore, l'olio del freno e il fluido di trasmissione anche il refrigerante si degrada. L'antigelo è composto da glicole etilenico che non si esaurisce mai ma gli ingredienti inibitori della corrosione che impediscono alle parti metalliche di arrugginire possono esaurirsi. Fortunatamente, il refrigerante spesso è facilmente identificabile visivamente, un colore arrugginito o marrone indica che il sistema deve essere svuotato e che deve essere sostituito.
I lubrificanti
Un altro importante liquido della macchina è il lubrificante che serve a mantenere le superfici separate in tutti i carichi, temperature e velocità, minimizzando così l'attrito e l'usura, proteggere le superfici dall'attacco di prodotti aggressivi formati durante il funzionamento, mostra capacità di pulizia nella rimozione dello sporco causato da residui e detriti che possono formarsi durante il funzionamento.
Le proprietà dei lubrificanti sono la viscosità che descrive il comportamento di flusso di un fluido, essa diminuisce quando la temperatura aumenta e di conseguenza viene misurata ad una determinata temperatura (ad esempio 40 gradi). La viscosità di un lubrificante determina lo spessore dello strato di olio tra le superfici metalliche in movimento reciproco. Poi troviamo l'indice di viscosità che è una caratteristica utilizzata per indicare variazioni nella viscosità degli oli lubrificanti con variazioni di temperatura, maggiore è l'indice di viscosità, minore è la variazione di viscosità a cambi di temperatura di conseguenza, se si considerano due lubrificanti con la stessa viscosità ad una temperatura di 40 gradi, quello con l'indice di viscosità più elevato garantirà migliore avviamento del motore a temperature più basse (attrito interno inferiore) ed una maggiore stabilità del film lubrificante ad alte temperature. Infine troviamo la classificazione viscosimetrica che indica, di solito con un numero, una gamma di viscosità più o meno limitata. L'obiettivo è quello di fornire, insieme all'indice di viscosità, una rapida indicazione della scelta più appropriata di lubrificante per una specifica applicazione.
Ma come fai a sapere se stai utilizzando il giusto olio idraulico? Per la maggior parte delle macchine lubrificate, ci sono molte opzioni per la selezione del lubrificante. Solo perché una macchina verrà eseguita con un determinato prodotto non significa che il prodotto sia ottimale per l'applicazione., la maggior parte delle specifiche di lubrificante non provoca fallimenti improvvisi e catastrofici, ma piuttosto accorciano la durata media dei componenti lubrificati. Con l'idraulica ci sono due considerazioni primarie: il grado di viscosità e il tipo di olio idraulico. Queste specifiche sono tipicamente determinate dal tipo di pompa idraulica utilizzata nel sistema, dalla temperatura di esercizio e dalla pressione di esercizio del sistema, ma non si ferma qui, altri elementi da considerare sono il tipo di olio di base, qualità complessiva del lubrificante e proprietà di prestazione. I requisiti del sistema per questi elementi possono variare drammaticamente in base all'ambiente operativo, al tipo di macchina per cui viene impiegata l'unità e molte altre variabili. La selezione del prodotto migliore per il tuo sistema richiede che raccogliate e utilizzate tutte le informazioni disponibili.
Le pompe e requisiti di viscosità servono a permetterti di iniziare a delineare i criteri di selezione dei lubrificanti. Ci sono tre tipi principali di progettazione di pompe utilizzate nei sistemi idraulici: pale, pistone e ingranaggi (interni ed esterni). Ognuno di questi disegni viene distribuito per un certo compito e funzionamento di prestazioni ed ogni tipo di pompa deve essere trattata caso per caso per la selezione del lubrificante.
- Il vane: la progettazione di una pompa a lamella all'interno di essa sono presenti rotori con scanalature montate su un albero che ruota eccentricamente su un anello a camme. Mentre i rotori e le pale ruotano all'interno dell'anello camma, le palette si indossano a causa del contatto interno tra le due superfici a contatto. Per questo motivo, queste pompe sono tipicamente più costose da mantenere, ma sono molto buone nel mantenere un flusso costante. Le pompe a palette richiedono tipicamente una gamma di viscosità da 14 a 160 centistokes (cSt) a temperature di esercizio.
- Il pistone: le pompe a pistone sono la tipica pompa idraulica a metà della strada e sono più resistenti nella progettazione e nell'operazione di una pompa a palette. Possono produrre pressioni di esercizio molto più alte fino a 6.000 psi. La tipica gamma di viscosità delle pompe a pistoni è di 10 a 160 cSt a temperature di esercizio.
- L'attrezzatura: le pompe ad ingranaggi sono tipicamente le più inefficienti dei tre tipi di pompa, ma sono più gradevoli con maggiori quantità di contaminazione. Le pompe ad ingranaggi funzionano pressurando il fluido tra il volume d'aria intrappolato dei denti di un set di ingranaggi e la parete interna dell'alloggiamento degli ingranaggi, quindi espellendo quel fluido. I due principali tipi di pompe a ingranaggi sono interni ed esterni.
Le pompe a ingranaggi interne offrono una vasta gamma di scelte di viscosità, il più alto dei quali può arrivare fino a 2.200 cSt. Questo tipo di pompa offre una buona efficienza e un funzionamento silenzioso e può produrre pressioni da 3.000 a 3.500 psi; invece quelle ad ingranaggi esterne sono meno efficienti delle loro controparti, ma hanno alcuni vantaggi, offrono facilità di manutenzione, flusso costante e sono meno costose per acquistarle e ripararle. Come per la pompa ad ingranaggi interna, queste pompe possono produrre pressioni che vanno da 3.000 a 3.500 psi, ma la loro gamma di viscosità è limitata a 300 cSt.
Il fluido idraulico ha molti ruoli nel buon funzionamento di un sistema ben bilanciato e progettato. Questi ruoli vanno da un mezzo di trasferimento di calore, da un mezzo di trasferimento di potenza e da un mezzo di lubrificazione. Il trucco chimico di un fluido idraulico può richiedere molte forme quando la seleziona per applicazioni specifiche. Può variare da sintetiche complete (per gestire temperature drastiche e oscillazioni di pressione e ridurre il tasso di ossidazione) ai fluidi basati sull'acqua utilizzati in applicazioni dove esiste un rischio di incendio e sono desiderabili per il loro elevato contenuto di acqua.
Un fluido sintetico completo è una catena artificiale di molecole che sono appositamente predisposte per fornire una eccellente fluidità, lubrificazione e altre proprietà che migliorano le prestazioni. Questi fluidi sono grandi scelte in cui sono presenti temperature elevate o basse e / o sono necessarie pressioni elevate. Ci sono alcuni svantaggi a questi fluidi, tra cui: costi elevati, tossicità e potenziali incompatibilità con certi materiali di tenuta.
Il fluido di petrolio è un fluido più comune e viene realizzato raffinando il grezzo a un livello desiderato per ottenere migliori prestazioni del lubrificante con aggiunta di additivi, che vanno da inibitori antiusura (AW), ruggine e ossidazione (RO) e indice di viscosità (VI) miglioratori. Questi fluidi offrono alternative a basso costo per la sintetica e possono essere molto comparabili nelle prestazioni quando sono inclusi alcuni pacchetti additivi.
I fluidi a base d'acqua sono il meno comune dei tipi di fluido. Questi fluidi sono tipicamente necessari in presenza di un'elevata probabilità di incendio. Sono più costosi del petrolio ma meno costosi della sintetica. Mentre offrono una buona protezione antincendio. L'applicazione dovrebbe essere l'attributo più critico quando si seleziona un fluido idraulico per garantire la capacità del sistema di funzionare correttamente e raggiungere una lunga durata. Quando si seleziona un fluido idraulico, è molto importante determinare le esigenze del sistema: viscosità, additivi, funzionamento.
Per quanto riguarda la viscosità del fluido, questo deve essere determinato dal tipo di pompa come precedentemente discusso. Non avere la giusta viscosità per l'applicazione ridurrà drasticamente la durata media della pompa e del sistema, riducendo direttamente la sua affidabilità e la sua produzione. Quando si seleziona il grado di viscosità appropriato, cercare la viscosità ottimale richiesta dalla pompa può essere determinato raccogliendo i dati dell'OEM della pompa, la temperatura effettiva di funzionamento della pompa e le proprietà del lubrificante relative al sistema di classificazione ISO a 40 e 100 gradi Celsius.
Controllare la temperatura di esercizio della pompa e vedere se cade tra le temperature del lubrificante in questione. In caso contrario, potrebbe essere necessario aumentare o diminuire la viscosità del lubrificante per ottenere la viscosità desiderata e ottimale. Come si può notare, la scelta del fluido idraulico appropriato per l'applicazione non è un compito difficile, ma richiede tempo per studiare l'applicazione, determinare il costo risultante e decidere quale tipo di fluido è il migliore. È possibile spendere più o meno soldi di quanto non sia necessario semplicemente non educando se stessi sulle tecniche di selezione del lubrificante. Praticare una buona selezione del lubrificante equivale a praticare grandi prestazioni della macchina!
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