Kto smaruje, ten jedzie ...
Wszyscy szanujący się właściciele czterech kółek zdają sobie sprawę z roli, jaką w każdym samochodzie odgrywają oleje silnikowe i przekładniowe. Równocześnie jednak niewielu z nich ma świadomość obecności różnego rodzaju smarów, które są stosowane w wielu ruchomych elementach każdego pojazdu. Te ostatnie zaś, fachowo nazywane plastycznymi, odpowiadają za prawidłowe smarowanie nie tylko łożysk piast kół, przegubów oraz sworzni m.in. zawieszenia i mechanizmu kierowniczego, ale również pneumatycznych układów hamulcowych i podwozi. Jak oceniają fachowcy, roczne światowe zapotrzebowanie na smary plastyczne przekracza 1 mln ton, z czego ok. 160 tys. ton zużywają producenci samochodów osobowych.
Smary plastyczne – co to takiego?
We współcześnie produkowanych pojazdach mechanicznych, stosuje się smary plastyczne. W największym skrócie, są to środki smarne uzyskiwane z połączenia oleju mineralnego lub syntetycznego (stanowiącego tzw. bazę – ok. 85 proc. składu smaru plastycznego), ze specjalną substancją zagęszczającą (ok. 10 proc). Pozostałe 5 proc. składu wypełniają dodatki uszlachetniające. Smary plastyczne redukują nadmierne zużycie mechaniczne, oferując jednocześnie dobre smarowanie w różnych warunkach (wysoka temperatura, zwiększone naciski). Dzięki swojej konsystencji nie wyciekają podczas pracy ruchomych elementów, co zapewnia dobrą ochronę przed działaniem wilgoci i tworzeniem się ognisk korozji. Smary plastyczne mają jeszcze jedną ważną zaletę: mogą być bez przeszkód stosowane razem z innymi elementami uszczelnień, w tym m.in. z elastomerami. Aby jednak zapewnić właściwe smarowanie poszczególnych elementów, konieczne jest dobranie odpowiedniego smaru plastycznego.
Inne do łożysk …
Ze względu na trudne warunki pracy kół samochodowych (m.in. oddziaływanie wilgoci i wysokich temperatur z układu hamulcowego), w ich łożyskach muszą być stosowane smary plastyczne zapewniające ich właściwą pracę przez cały okres eksploatacji. Takimi substancjami są smary glinowe oraz litowe (hydroksysterynianowe), charakteryzujące się m.in. wysoką odpornością na utlenianie oraz działanie przeciążeń mechanicznych i wilgoci. Ich właściwości smarne utrzymują się w szerokim przedziale temperatur, od -30 do +130 st. C. W nowoczesnych konstrukcjach samochodów stosowane są często tzw. przeguby bezobsługowe. Ich pracę wspomagają m.in. smary litowe, barowe i wapniowe z dodatkami grafitu lub dwusiarczku molibdenu. Tych ostatnich uzywa się do wspomagania działania smaru plastycznego w przegubach pojazdów pracujących w trudnych warunkach, co ma zapobiegać ich nadmiernemu zużyciu.
… podwozi, resorów i hamulców
Plastyczne smary wapniowe są też używane do smarowania elementów podwoziowych, m.in. układów zawieszenia oraz kierowniczego. Poza nimi stosuje się również często substancje litowe i glinowe – w tych ostatnich olej bazowy jest pozyskiwany z przerobu ropy naftowej. W samochodach ciężarowych i większych maszynach budowlanych, używane są natomiast tzw. smary półpłynne. Z kolei do smarowania resorów samochodowych wykorzystywane są najczęściej substancje z dodatkiem grafitu. Inaczej jest w przypadku układów hamulcowych, do których zalecane są specjalne smary litowe. Czym jest to spowodowane? Przede wszystkim kontaktem z innymi elementami: smary te muszą być obojętne wobec części gumowych wspomnianych układów, nie mogą też wchodzić w reakcje ze z płynami hamulcowymi.
Na twardość – penetrometr
Smary plastyczne, również te stosowane w motoryzacji, dzieli się na kilka klas, wg specyfikacji NLGI od 0 do 6 (wyjątek stanowią tzw. smary półpłynne, które oznacza się symbolami 00 i 000). Różnią się one od siebie konsystencją, czyli potocznie mówiąc „miękkością” lub „twardością”. O odpowiednim zaklasyfikowaniu smaru plastycznego, decyduje badanie na specjalnym urządzeniu nazywanym penetrometrem, przeprowadzanym w znormalizowanych warunkach. Na czym ono polega? Pomiar konsystencji smaru dokonywany jest za pomocą specjalnego stożka, który wnika do jego wnętrza w ściśle określonym czasie i temperaturze otoczenia. Na podstawie głębokości dokonanej penetracji, smar jest klasyfikowany jako twardy lub miękki.
Smary – dobre, ale nie do wszystkiego!
Smary plastyczne tworzą grubsze i trwalsze powierzchnie (filmy), w porównaniu z olejami. Ponadto lepiej znoszą działanie wody, wysokiego ciśnienia, zapewniając odpowiednie smarowanie w szerokich zakresach temperatur (przekraczających nierzadko 100 st. C). Smary plastyczne ze względu na swoją konsystencję i lepkość nie wyciekają – w odróżnieniu od olejów – z elementów smarowanych. Ta ostatnia właściwość powoduje, iż znacznie lepiej doszczelniają cały układ. Warto jednak wiedzieć, że nie wszędzie można je stosować. Gdzie zatem obecność smarów plastycznych nie jest pożądana? Przede wszystkim w tych elementach określonego układu, w których istotne jest chłodzenie oraz swobodne przemieszczanie się środka smarnego. W takich przypadkach jako substancji smarnej należy użyć oleju.