避免粘度不足机器的陷阱-尊龙在线登录

工业骑在油膜上。油的粘度承受载荷并确定工作表面之间达到的间隙程度。有时，间隙很厚，很丰富，而其他时候，它会缩小或消失。如果没有粘度，大多数机器会因机械摩擦和磨损而迅速自毁。

粘度过高还会带来众所周知的损失和可靠性风险。像大多数事情一样，必须优化润滑剂粘度的选择，以实现所需的保护并消除粘度过高的危险。例如，过多的粘度会导致搅拌损失和分子摩擦产生的过多热量。它还可以阻止润滑剂运动和流向需要润滑剂的表面。

粘度过高的最著名的缺点之一是高能耗。近年来，我们看到汽车制造商规定的曲轴箱使用粘度从 5w40 降低到 5w30，现在在某些情况下降低到 5w20。这些变化都是为了节能。

当然，节能的主要驱动力不是节省燃料或电费，而是减少化石燃料的消耗，化石燃料作为副产品向大气排放有害气体（二氧化碳、一氧化氮、碳氢化合物等）的燃烧。

虽然任何减少能源消耗和保护环境的努力都是一项崇高的事业，但您应该明智地意识到过度的粘度调整会适得其反。在理想条件下，降低发动机的粘度可能不会造成伤害。然而，在最坏的情况下，危险塌陷的油膜会加速磨损并导致过早失效。

由于冷却液液位低、负载重（拖车）、高温环境温度、低油位、在土路上行驶（高颗粒物摄入）、短途驾驶模式、水污染和燃料，可能会在汽车发动机中发生此类情况稀释。由极度低粘度和最坏情况引起的燃烧室区域（环、气缸壁、阀门和凸轮/从动件）的过度磨损将导致燃烧效率降低、燃料消耗增加和有害气体从排气管中释放出来。

粘度过低还会导致发动机过度挥发和机油消耗，这两者都会对环境产生负面影响。低粘度相当于在高温下更容易沿着活塞环带、气缸壁和排气门蒸发的小分子。

最坏情况下的粘度不足

在将粘度选择与机器需求相匹配时，润滑工程师会考虑许多因素。速度是一个重要因素，负载也是如此。两者都定义了产生流体动力油膜和弹性流体动力油膜所需的粘度。这些油膜在工作表面之间形成间隙，以减轻机械接触引起的摩擦和磨损。

一些机器以不同的速度运行。没有速度，油膜就无法生产。这就是为什么人们常说每次启动汽车或卡车时，都会造成相当于行驶 500 英里的机械磨损。启动、停止、滑行、低速和反向部件运动都是油膜/粘度不足事件。

温度是另一个关键因素。通常首先考虑极端温度，然后考虑正常工作温度。在最低温度极限下，油必须具有足够的流动性以实现运动和流动。在最高温度极限下，粘度不能太低，以免表面发生摩擦和碰撞，从而导致挖掘工作表面和故障。当已知温度波动很大时，粘度指数也起着至关重要的作用。

通常，在选择润滑剂的粘度时会使用图表和公式。风险也应该是一个考虑因素。在正常或极端条件下粘度偏移的可能性有多大？后果是什么？安全性、维修成本、停机时间、能源消耗和环境因素都应考虑在内。

在正常和一般恒定负载条件下选择粘度很容易。然而，极端负载对润滑剂的粘度提出了极高的要求。这可能是由于瞬时冲击或浪涌负载、机械不平衡和不对中造成的。了解这些情况何时发生至关重要。在许多情况下，尊龙网址登录官网的解决方案不是粘度，而是膜强度添加剂。

我们都知道，粘度会在相对于速度和负载的相对运动中产生表面之间的工作间隙。该间隙定义了机器对颗粒污染造成的三体磨损的敏感度。该间隙尺寸范围内的颗粒产生最大量的磨损。例如，如果工作间隙为 10 微米，那么 10 微米左右的颗粒会造成最大的磨损和点蚀。

与大颗粒相比，润滑剂中小颗粒的数量总是多得多。粘度越低，工作间隙越小，颗粒污染造成的危害越大。

粘度不足的其他原因

如前所述，经常使机器缺乏粘度的条件可能是暂时的或暂时的。高环境热量或有缺陷的冷却器会降低粘度。有时温度问题是局部的或特定于瞬态操作条件。例如，由于各种原因，一台机器可能会形成一个热点，从而导致粘度在同一附近急剧下降。在极端情况下，这些热点也会使油分子破裂，从而导致永久性和严重的粘度损失。

粘度会因油污染和损坏而下降。发动机中的燃料稀释和化学污染（溶剂、制冷剂、天然气等）都会导致粘度突然下降。水污染会使许多对水具有高溶解能力的油变稀。在天然和合成酯的情况下，水可能会分解酯分子，通过称为水解的化学反应急剧降低粘度。

一些润滑剂具有包括粘度指数改进剂 (vii) 的添加剂体系。vii 分子非常大，当油变热时，它们会展开，使它们极易因机器摩擦区域（凸轮/从动件接触、斜盘/滑动接触件、泵和滚动轴承）中的机械剪切而破裂。随着时间的推移，这些破裂会降低油的粘度。发动机油和大多数液压油存在 vii 粘度剪切变稀的风险。

粘度不足的后果

缺乏粘度的机器会遇到一系列问题，这些问题会转化为运营成本和可靠性受损。在某些情况下，粘度下降会导致轴承和齿轮等机器部件突然发生灾难性的死亡。在其他情况下，影响较温和，可能只会稍微缩短机器的使用寿命。当粘度低于理想值时，可能会出现以下后果：

机械磨损

在许多情况下，粘度是防止或减轻磨损的最重要的润滑剂特性。当粘度低于临界阈值时，机械磨损会加速。这包括磨粒磨损（二体和三体）、粘着磨损（擦伤和擦伤）、表面疲劳（微点蚀等）和分层磨损。

绝望的热力循环

低粘度会导致磨损和摩擦，从而产生热量。热量会降低油的粘度，导致更多的摩擦和磨损以及更多的热量。这是绝望的热循环。加速磨损会缩短机器寿命，热量会缩短润滑剂寿命。

润滑油寿命短

当摩擦表面失去粘性时，润滑剂的添加剂会以三种方式受到影响。首先是热量（如上所述）。这种热量加速了抗氧化剂等添加剂的消耗。这导致基础油氧化。第二个是vii添加剂的破裂，这导致更多的粘度损失。第三是低粘度造成的机械摩擦，导致抗磨和极压 (ep) 添加剂消耗得更快。

泄漏

低粘度会增加泄漏率。这包括外漏和内漏。外漏会导致润滑剂流失，而内漏会影响机器功能（液压系统中的速度和控制）和能耗。

机油消耗和环境影响

曲轴箱机油粘度低会增加柴油和汽油发动机的机油消耗率，这是一项运营成本。排放到排气路径的油会产生碳氢化合物排放，这会危害人类健康并留下碳足迹。

识别粘度不足的机器

不要仅仅因为它是机器服务手册中指定的润滑剂就认为机器中的润滑剂具有合适的粘度。挑战传统的粘度建议。一些机器在远离机器设计者预期的条件下运行。机器应用因占空比、工作环境、温度、近距离污染物和操作条件而有很大差异。

许多机器以远低于制造商额定最大值的速度和负载运行。其他机器正好相反，以超过目录速度和负载运行。所有这些都对机器的粘度需求产生了重大影响。

对粘度不足（或粘度过高）保持警惕的一种方法是“倾听”机器的声音。这可以使用以下技术来完成：

油品分析——测试粘度/粘度指数、污染（燃料、水、污垢等）、氧化稳定性、热稳定性、磨损金属等。寻找根本原因（稀油）和粘度不足机器的影响。

声音——轴承、泵和齿轮在缺乏润滑剂或粘度时会发出截然不同的声音。

热量监测 —使用红外热风枪和摄像头检测热点以及异常高的油温和部件温度。带有电阻温度检测器 (rtd) 和温度计的机器可以报告机油、冷却剂和轴承金属（推力、轴颈等）的重要温度偏移。

油位变化 —燃油、加工化学品甚至水等污染物进入油中时会急剧改变油的粘度。这通常可以看作是仪表和视镜处的油位突然上升。

受力摩擦表面——气缸壁、轴颈轴承、齿轮齿和凸轮是机器表面的例子，可以经常定期检查是否因机油或粘度不足而出现异常磨损。

外漏——机油粘度的突然降低有时会增加多点的泄漏。

润滑剂不足与粘度不足

润滑剂不足的危险已在机械润滑中进行了广泛讨论。这种情况描述了油或油脂供应不足的机器和关键表面。粘度饥饿是不同的。润滑剂的量可能足够，但润滑剂的承载能力会因稀油而受损。通过您的状态监测计划将这两种形式的饥饿保持在焦点上。