COS'E' IL LUBRIFICANTE

lubrificanti

Requisiti dei lubrificanti

I principali requisiti che un lubrificante deve possedere sono:

Tenere separate le superfici in tutte le condizioni di carico, temperatura e velocità minimizzando così l'attrito ed i fenomeni di usura
Agire da fluido di raffreddamento rimuovendo il calore prodotto per attrito o proveniente da sorgenti esterne
Essere sufficientemente stabili da garantire la costanza di comportamento per la durata di vita utile prevista
Proteggere le superfici dall'attacco di prodotti aggressivi formatisi durante l'esercizio.
Avere buona detergenza e disperdenza tanto da asportare e tenere in sospensione residui e morchie che si possono formare durante l'esercizio.

Composizione

Gli oli lubrificanti sono normalmente composti da una base e da un insieme di additivi.

Possiamo quindi distinguere quattro tipi di basi:

  • minerali (gruppo I): sono le basi ottenute dalla raffinazione del petrolio ;
  • minerali idrogenate o semisintetiche (gruppo II e III): ottenute tramite idrogenazione da basi minerali (II) o da gas naturale ;
  • sintetiche (Gruppo IV): ottenute per sintesi chimica e non dal petrolio, possono essere di vario tipo: PAO (polialfolefine), poliglicoli, ed altri;
  • rigenerate: i lubrificanti che vengono raccolti dai consorzi oli usati, dopo accurate procedure di ri-raffinazione e ri-additivazione del prodotto, vengono reimmesse sul mercato. Dalla fine del 2009 i lubrificanti rigenerati hanno l'imposta di consumo parificata a quelli di prima raffinazione.

 

I pacchetti di additivazione possono essere aggiunti da ogni singola casa costruttrice di lubrificanti secondo criteri "autocertificati", e si generalizza distinguendoli tra:

  • sintetici : additivi ottenuti mediante processi chimici di laboratorio, che assicurano prestazioni superiori in condizioni estreme di temperatura, pressione e sollecitazioni;
  • nanotecnologici sono oli che sfruttano le nanotecnologie.
  • semi-sintetici additivi misti ottenuti mediante processi chimici o presenti in natura;
  • minerali : additivi che non vengono generati da processi chimici di laboratorio.

Le specifiche principali di un olio lubrificante sono le seguenti:

  • Society of Automotive Engineers (SAE) : specifica basata sulla viscosità in termini di gradazione SAE.
  • American Petroleum Institute (API) : è stato istituito da costruttori americani e stabilisce dei requisiti minimi che i lubrificanti devono superare.
    Esempio di specifica API è SL/CF, oppure SM/CF in cui la lettera S viene utilizzata come riferimento di una specifica per i motori a benzina, la lettera C per quelli diesel e T per motori a due tempi, la lettera che segue alla prima è progressiva e corrisponde in ordine alfabetico all'ultima fase di superamento di specifica di un determinato olio lubrificante o livello di prestazione e protezione.
  • Japanese Automobile Standars Organisation (JASO) : istituito dalle maggiori case costruttrici giapponesi.
  • Industrial Organization Standardization (ISO)
  • Associazione dei Costruttori Europei di Automobili (ACEA) : le specifiche ACEA sono alfanumeriche e vi sono numerose indicazioni:
    Per il settore automobili, si devono considerare la lettera A per i motori a benzina, B per i motori Diesel e la più recente categoria C ( Catalyst Compatible ) per motori dotati di sistemi di post-trattamento dei gas di scarico. Per vetture pesanti e movimento terra vengono utilizzate altre lettere tipo E . Esempio di nomenclatura: ACEA A3/B3.
  • API (American Petroleum Institute): l'equivalente americana dell'ACEA che classifica gli oli motore con la lettera S per i motori benzina e C per i motori diesel seguite da un'altra lettera che indica il livello di qualità crescente: API SM è superiore ad API SL così come un olio API CJ è superiore ad un olio CI; le due indicazioni si possono anche trovare unite in oli adatti per ambedue i carburanti: API SL/CF.

Vengono classificati dall'API anche gli oli per trasmissioni con la sigla GL seguita da un numero progressivo che indica le caratteristiche: da GL-1 a GL-5.

 

Classificazione SAE degli oli lubrificanti

La Society of Automotive Engineers (SAE), ha istituito un codice numerico, per la classificazione degli oli in base alla loro viscosità cinematica .

Il valore di viscosità è molto importante per poter determinare se l'olio è adatto alle condizioni di lavoro: oli con un elevato valore di viscosità sono adatti per l'uso estivo, mentre oli con ridotti valori di viscosità sono adatti a un uso invernale; gli oli multigradi hanno la capacità di autoregolarsi e il loro arco d'utilizzo viene descritto da due numeri: la viscosità a freddo e quella a caldo.

Il codice può essere costituito da un solo numero ("olio unigrado"), il quale descrive la viscosità del liquido, oppure può essere costituito da due numeri ("olio multigrado") con un'interposizione di un " W", dove il primo numero determina il valore in condizione di temperature rigide, mentre il secondo determina il valore in condizione di temperature elevate.

Le caratteristiche di questi oli sono:

  • monogrado o unigrado (SAE 30, SAE 40, ecc): Olio la cui viscosità aumenta con il ridursi della temperatura, mentre diminuisce con l'aumento della temperatura. Gli oli unigradi sono oramai caduti in disuso, a favore di quelli multigrado, più versatili e performanti.
  • multigrado (SAE 5W-50, SAE 10W-40, ecc): Olio in grado di mantenere inalterate le prestazioni in condizioni di temperatura differenti.

Proprietà dei lubrificanti

Le principali proprietà di un lubrificante, riportate generalmente sulle schede tecniche dei prodotti, sono le seguenti:

  • Viscosità
  • Indice di viscosità
  • Punto di scorrimento
  • Punto di infiammabilità

Viscosità

La viscosità è la resistenza che un fluido oppone allo scorrimento reciproco delle proprie particelle. La viscosità degli oli lubrificanti diminuisce con l'aumentare della temperatura e per questo normalmente si misura ad una data temperatura (p.e. 40 °C).
La viscosità del lubrificante determina lo spessore del velo d'olio tra le superfici metalliche in movimento reciproco.
L'unità di misura della viscosità che generalmente viene utilizzata è il centistoke (cSt).

Indice di viscosità

L'indice di viscosità è una caratteristica, espressa secondo una scala convenzionale, adottata nell'industria petrolifera per la variazione della viscosità degli oli lubrificanti con la temperatura.
In altri termini l'indice di viscosità misura la variazione della viscosità con la temperatura; più elevato è il valore dell'indice di viscosità minore è la variazione della viscosità con la temperatura.
Quindi considerando due lubrificanti a parità di viscosità a 40°C, quello con indice di viscosità più alto rispetto all'altro garantisce:

  • un più agevole avviamento a bassa temperatura (minor attrito interno)
  • un grado di separazione delle superfici (uno spessore di film lubrificante) maggiore a temperature elevate

Punto di scorrimento (Pour Point)

Il punto di scorrimento è la temperatura minima alla quale un lubrificante continua a fluire quando viene raffreddato. Al di sotto del pour point l'olio tende ad "ispessire" e non scorre più liberamente.

Punto di infiammabilità

Il punto di infiammabilità o punto di fiamma (in inglese flash point ) di un combustibile è la temperatura più bassa alla quale si formano vapori in quantità tale che in presenza di ossigeno ( aria ) e di un innesco danno luogo al fenomeno della combustione .

Questa proprietà oltre che per definire limiti d'impiego e precauzioni nella movimentazione o nello stoccaggio è anche utile come indicazione di possibili contaminazioni da parte di carburanti (che hanno punti d'infiammabilità inferiori a quelli dei lubrificanti).

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