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好的润滑油=节能+耐用?!设备如何选油?

时间 : 2023-04-23    作者 :

  众所周知,世界能源的一半以上是被各种摩擦给损耗掉的,全世界70%--80%的机器设备的损坏是因为摩擦造成。因此,我们人类机械的发展史也是我们人类与摩擦斗争历史。多少年来我们人类为了克服摩擦给机械设备带来的损失,付出了十分沉重的代价,虽然取得了一些成就,最大限度地降低了摩擦给我们带来的损失,但是,在摩擦学领域并没有找到真正解决摩擦问题的办法。
 

  摩擦给我们人类带来的能源、资源的损失依然十分巨大。润滑油对设备能耗的影响常常被人忽视,整个设备在运转中各部件都在互相摩擦。润滑油的作用就是避免部件之间发生直接的干摩擦,摩擦不但造成设备磨损,而且摩擦产生阻力。如果没有润滑,设备不但磨损,而且摩擦产生的阻力还会消耗更多运转能量。
 

  问题的关键是:我们常常忽视设备的润滑,甚至不了解润滑油应该如何正确使用,还不知道它和节能之间的关系。
 

  1.润滑与节能的关系

  下面,我们通过简单的物理学原理,来理解润滑油在节能方面的作用。当我们消耗燃料、电能来驱动车辆或者其它工业设备时,就把燃料和电能转化为了设备的动能,如果燃料和电能100%转化为了动能,那是最理想的状态,但现实中不可能,由于有摩擦,一部分能量通过摩擦损耗。做工时,设备消耗的能量E分为两个部分:
 

  E=W(k)+W(f)
 

  其中W(k) 是设备运转的动能,W (f)是运转中克服摩擦力做的功克服运动中的摩擦消耗的能量W(f)=f*S,其中S为位移的变化量,物体运动中的摩擦力f=μFN其中为正压力,μ为接触面的摩擦系数,很显然,摩擦系数越大,摩擦力越大,则需要更多能量克服摩擦力,而摩擦系数和表面的粗糙度有关,通过润滑,接触面的摩擦系数就得到了减小,因此起到了减磨节能的作用。
 

  上个世纪60年代,英国的Jost Report做过测算,对于很多国家来说,大约10%的国民生产总值(GNP)都消耗在了如何克服摩擦上,大量的设备因为磨损而造成故障甚至报废。Jost Report同时还做出了估算,通过摩擦学的科学运用,1.3%~1.6%的GNP可以得到节省,而科学运用摩擦学,在实际中就包括使用合适的润滑油。

 

  2.润滑油选择与节能的关系

  很明显,润滑油可以减小摩擦面的粗糙程度,但是润滑油属于一种化学产品,成分复杂,我们来看看润滑油的成分是什么。
 

  润滑油:基础油+添加剂

  润滑脂:基础油+稠化剂+添加剂
 

  其中,基础油可以分为矿物油和合成油,矿物油又分为API I类油,API II类油,API III类油。合成油又包括多种,常见的有PAO/SHC,GTL,PIB,PAG,酯类油(双酯油(diester),聚酯油POE,),硅油,PFPE。
 

  添加剂的种类更为繁多,以机油为例,包括清净分散剂、抗磨剂、抗氧化剂、防锈剂、粘度指数改进剂、抗泡剂等等,而不同的厂家对于添加剂的种类选择也是有差异的,例如粘度指数改进剂,种类就有多种。由此可见,润滑油不是我们想得那么简单,由于化学成分复杂,成分和配方技术的差距将导致润滑油的性能差别。因此,润滑油的质量是不同的,不是随便拿来能用就行,需要我们用挑剔的眼光去选择。优质的润滑油不但能抗磨,防止设备磨损,还能一定程度帮助节能。
 

  3.润滑油只占设备维护总支出的1%~3%!

  一般来说,对润滑油上的投入只有维护总投入的1%~3%左右,但这1%~3%的影响却关乎诸多方面:设备长期的使用寿命、故障率、故障率影响停机和生产率、相应的维修支出、能耗等问题。润滑问题不但造成部件损坏,同时增加维修的人员支出,另外故障造成的停机或者设备故障、运行不稳,对造成物料和产品的损失,因此,投资好这1%,可以帮助企业节省生产相关的其它设备、员工、能耗、维护费用和物料的支出。

 

  随着科学技术的发展,特别是纳米科技的发展,为我们人类找到了克服摩擦,最大限度降低摩擦给我们带来的损失提供了新的手段和契机。就是将纳米科技应用到摩擦领域来实现的。利用纳米科技实现金属受磨损表面的原位自修复。使金属表面纳米化,从而提高金属表面的强度、硬度、表面粗糙度、抗高温和耐腐蚀等能力,实现将金属表面之间的摩擦降低到最低限度的目标。因此。也成就了我们人类向摩擦要能源、要资源、要环保、要效益为之奋斗的目标。