Mezőgazdasági erőgépek kenőanyagai

A mezőgazdasági erőgépek és gépjárművek zavartalan működtetéséhez különféle kenőanyagokat kell alkalmazni. A "Hajtóműolajok jelölése és alkalmazása" című cikk (megjelent az Agrárágazat 2013. januári számának 108-109. oldalán) kiegészítéseként most a hajtóműolajokkal, a hidraulikaolajokkal és a kenőzsírokkal foglalkozunk. A kenőanyagtermékek sokszínűsége és a kínálat bőségének zavarával küzdő gépüzemeltetőknek kívánunk segítséget nyújtani a kenőanyagok kiválasztásához és alkalmazásához.

Hajtóműolaj-választás

A mezőgazdasági technika a közlekedési hajtóműolajokat alkalmazza, amelyek osztályozása két szempont alapján valósul meg: viszkozitás és teljesítményszint szerint. Az elmúlt egy évben a hajtóműolajokra vonatkozó SAE viszkozitási besorolás nem változott. A hajtóműolajok API szerinti teljesítmény besorolása viszont jelentős változáson ment át (1. táblázat).

1. táblázat
Hajtóműolajok API teljesítményszint szerinti osztályozása

API jelölés

Állapot

Üzemeltetési körülmények

GL-1

Aktív

Alkalmazható kézi kapcsolású sebességváltóhoz és nem hipoid fogazatú fogaskerekes hajtóművekhez, könnyű üzemi körülmények mellett. Enyhén adalékolt, de nem tartalmaz súrlódásmódosító és EP adalékot. Az API MT-1 előírásnak megfelelő hajtóműolajok túlteljesítik az API GL-1 szintnek megfelelő követelményeket.

GL-2

Hatályon kívül

Alkalmazható kézi kapcsolású és nem hipoid fogazatú fogaskerekes hajtóművek, GL-1-nél szigorúbb igénybevételi körülmények mellett. Kopáscsökkentő adalékot is tartalmaz.

GL-3

Hatályon kívül

Alkalmazható kézi kapcsolású sebességváltók és nem hipoid fogazatú fogaskerekes hajtóművekhez, szigorú igénybevételi körülmények mellett. Enyhe EP hatású kenőolaj.

GL-4

Aktív

Alkalmazható hipoid fogazatú, kis tengelyeltolású fogaskerekes hajtóművekhez is, magas fordulatszám és kis terhelés, valamint kis fordulatszám és nagy terhelés esetén, ahol egy API MT-1 minőségű olaj nem képes megfelelő kenést biztosítani. EP hatású kenőolaj.

GL-5

Aktív

Alkalmazható hipoid fogazatú, nagy tengelyeltolású hajtóművekhez, magas fordulatszám és kis terhelés, valamint kis fordulatszám és nagy terhelés, lökésszerűen fellépő igénybevételek esetén is. Nagy EP hatású kenőolaj.

GL-6

Hatályon kívül

Hipoid fogazatú, igen nagy tengelyeltolású hajtóművek, kritikus kapcsoló-hajtásokhoz, igen nagy igénybevételek esetén. Igen nagy EP hatású kenőolaj.

MT-1

Aktív

Az új specifikációjú hajtóműolaj alkalmazható elsősorban nem szinkronizált kézi kapcsolású sebességváltóhoz, használatban levő buszokhoz, kamionokhoz. Kombinált adalékolása védelmet nyújt a hőbomlás, a kopás és a tömítések károsodása ellen, amelyet nem elégit ki a forgalomban lévő API GL-1; 4; 5; teljesítményszintbe sorolt hajtóműolaj.

A hatályon kívül helyezett osztályokba új terméket nem sorolnak be, de a régebbi mezőgazdasági gépek használhatják a kereskedelemben még meglévő termékeket.

A hajtóműolajok fejlesztésének megfelelően új minősítésű teljesítményosztály, az API MT-1 jelent meg. A mezőgazdasági erő- és munkagépekhez az API GL-4 mellett az API MT-1 teljesítményszintű hajtóműolajok alkalmazása lesz a leggyakoribb.

A garanciális időszak alatt az üzemeltető csak a gépjárműgyártó, a traktorgyártó, vagy a hajtóműgyártó előírásainak megfelelő hajtóműolajat alkalmazhatja. A garanciális időszak után már szabadon lehet a piac termékkínálatából választani.

Hajtóműolaj viszkozitásának kiválasztása

Az üzemeltetési hőmérséklethez tartozó, gyári előírásnak megfelelő viszkozitású kenőolaj megválasztása nagyon fontos (pl. SAE 90).

Gyári előírás hiányában az 1. ábra segít a környezet átlaghőmérsékletéhez tartozó viszkozitási osztály kiválasztásában.

1. ábra. A többfokozatú hajtóműolajok alkalmazhatósági hőmérséklet intervalluma

Hajtóműolaj-teljesítményszint megválasztása

A járműgyártó által megadott hajtóműolaj-teljesítmény kategóriájától lefelé nem, de felfelé el lehet és szabad térni.

A gyári előírás hiányában az 1. számú táblázat alapján lehet a hajtóműolaj-teljesítményszintet megválasztani. A szükségesnél alacsonyabb teljesítményszintű olaj alkalmazása esetén a kenési elégtelenségek miatt a hajtómű kopása megnövekszik. Az esetleges után töltéshez a feltöltéshez használt terméket kell használni.

Az automata sebességváltó-olajok, ATF (Automatic Transmission Fluid) kiválasztása

Az ATF-olajoknak a hagyományos hajtóműolajokhoz képest a következő többlet funkciókat kell teljesítenie: jobb hőelvezetést, megfelelő kenőképesség biztosítása a kapcsolótárcsák betéteinél, az automatikus kapcsolást végző szervo-berendezés munkaközegszerepének ellátása, stb. Ezeket a tulajdonságokat a hajtóműolajokhoz képest többlet adalékozással biztosítják.

Az ATF-olajok kialakításánál a két nagy automata sebességváltókat gyártó cég, a Ford és a General Motors külön utakon járt, így eltérő adalékolású olajok használatát írják elő, amelyek nem cserélhetők fel. Az ATF-olajokra nemzetközileg elfogadott, egységesített minősítő rendszer még nem alakult ki. Az egyedi előírások a Ford és GM gyárakon kívül elsősorban a Mercedes, MAN, a ZF illetve a Voith cégek nevéhez fűződik.

Mezőgazdasági univerzális kenőolaj-választás

A mezőgazdasági traktorokhoz az 1960-as évektől az ún. univerzális kenőolajokat alakítottak ki, abból a célból, hogy a különböző kenőolajok (hajtómű-, hidraulika-, motorolaj) helyett egy olaj alkalmazása is elegendő legyen. Az univerzális kenőolajok az alábbi csoportokba sorolhatók:

Az UTTO (Universal Tractor Transmission Oil – univerzális traktor erőátviteli olaj) alkalmazható hajtóművekhez, hidraulikákhoz, motorokhoz nem!

A TOU (Tractor Oil Universal – univerzális traktorolaj) alkalmazható szívó-dízelmotorokhoz is, hajtóművekhez (ha nincs nedves fék), hidraulikus rendszerekhez.

A STOU (Super Tractor Oil Universal – szuper univerzális traktorolaj) alkalmazható turbó-dízelmotorokhoz is, hajtóművekhez (nedves fékekhez is), hidraulikus rendszerekhez.

A gyári előírásnak megfelelő mezőgazdasági univerzális kenőolaj terméket szabad használni!

Hidraulikaolaj választás

A hidrosztatikus emelő- és energiaátvivő berendezésekhez használt munkafolyadékok az ún. hidraulikaolajok.

2. 2. táblázat Hidraulikaolajok viszkozitásának jelölése
az ISO 3448 szerinti osztályozási rendszer alapján

ISO
viszkozitás osztály

Kinematikai viszkozitás 40 oC-on,
a határértékek mm2/s

 

középérték

legalább

legfeljebb

ISO VG 2

2,2

1,98

2,42

ISO VG 3

3,2

2,88

3,52

ISO VG 5

4,6

4,14

5,06

ISO VG 7

6,8

6,12

7,48

ISO VG 10

10

9,00

11,0

ISO VG 15

15

13,4

16,5

ISO VG 22

22

19,8

24,2

ISO VG 32

32

28,8

35,2

ISO VG 46

46

41,4

50,6

ISO VG 68

68

61,2

74,8

ISO VG 100

100

90,0

110

ISO VG 150

150

135

165

ISO VG 220

220

198

242

ISO VG 320

320

288

352

ISO VG 460

460

414

506

ISO VG 680

680

612

748

ISO VG 1000

1000

900

1100

ISO VG 1500

1500

1350

1650

A hidraulikaolajok viszkozitásának jelölésére az ipari olajokra szokásos ISO-3448 osztályozási rendszert alkalmazzák (2. táblázat)!

A hidraulikaolajok teljesítmény szerinti besorolását az 3. táblázat szemlélteti. A hidraulikaolajok termék palettája nagyon változatos, igen tág határú viszkozitással és összetétellel készülnek. A következő rész röviden csak az ásványolaj alapú hidraulikaolajok választásával, felhasználásával foglalkozik.

3. táblázat Hidraulikaolajok teljesítmény szerinti osztályozása

Jelölés

Összetétel

Szokásos ISO
viszkozitási osztály

Szokásos üzemi hő-mérséklet

Gyúlé-konyság

ISO

DIN

 

mm2/s; 40oC

tartomány

 

HH

H

Adalékolatlan ásványolaj finomítvány

10, 22

+5L+70 oC

Könnyen gyulladó hidraulika-olajok

HL

HL

Ásványolaj finomítvány oxi-dáció- és korróziógátlóval

32, 46

HR

 

Magas viszkozitási indexű HL

15, 32, 46, 68

HM

HLP

Ásványolaj finomítvány oxi-dáció- és korróziógátlóval, kopáscsökkentővel

32, 46, 68,
100

HV

HVLP

HM olaj magas viszkozitási indexszel (> 100)

15, 32, 46, 68

 

HLPD

HM olaj detergens-diszpergens adalékkal

32, 46

HS

HS

Szintetikus alapú termékek

 

HFA-E

 

Olaj a vízben emulzió
(max. 20% olaj)

10, 15, 22, 32

+5L+55 oC

Nehezen gyulladó hidraulikus folyadékok

HFA-S

 

Szintetikus oldatok

10, 15, 22, 32

+5L+55 oC

HFB

 

Víz az olajban emulzió
(max 60% olaj)

22, 32, 46, 68

+5L+60 oC

HFC

 

Vizes polimer oldatok
(35-55% víz)

15, 22, 32, 46

-30L+55 oC

HFD

 

Vízmentes szintetikus folyadékok

46, 68, 100

-20L+150 oC

HFD-R

 

Foszfátészterek

46, 68, 100

-20L+150 oC

HFD-U

 

Egyéb anyagok

  

HETG

HETG

Növényolaj alapú termék

15, 22, 32, 46

-18L +80 oC

Környezet-kímélő termékek

Az általános szabály, hogy a gyári előírásnak megfelelő hidraulikaolajat kell használni! A felhasználó az alkalmazás során bizonyos mértékben eltérhet a gyári előírástól, amely bizonyos következménnyel járhat. Viszkozitás-eltérés esetén, ha a gyári előírásnál kisebb viszkozitású hidraulikaolajat alkalmaz a felhasználó, akkor kisebb lesz a rendszerben az olaj nyomása, csökken a berendezés teljesítménye, és megnövekszik a résveszteségek nagysága. A gyári előírásnál nagyobb viszkozitású hidraulikaolaj alkalmazása esetén növekszik a rendszerben az olaj nyomása, a tömítések igénybevétele megnő, kezdetben a berendezés teljesítménye is nő. Ebben az esetben az olaj hamarabb elhasználódik, mert jobban melegszik. Tartós üzem esetén az előbbi kedvező jelenségek mértéke csökken (az olaj melegedése miatt).

A teljesítményosztály eltérése az ásványolaj alapú hidraulikaolajok esetében felfelé, a magasabb szint irányába általában megengedett, ebben az esetben az olaj és a hidraulikus berendezés élettartalma növekszik.

Az ásványolaj alapú hidraulikaolajokhoz előszeretettel alkalmazzák adalékként a cink-dialkilditiofoszfát vegyületeket. A hidraulikus berendezések alkatrészeinek felületét egyes gyártók ezüst bevonattal látják el. A cinkvegyület az ezüstöt, illetve egyéb fémötvözeteket megtámadja, és tönkre teszi a berendezést. A hidraulikaolaj-gyártók választékában általában megtalálhatók a cinkmentes hidraulikaolajok is. Figyelni kell arra, hogy a cink vegyületet tartalmazó hidraulikaolajat ezüstözött (vagy más érzékeny anyagú) alkatrészekkel rendelkező berendezésekhez ne használjunk!

Kenőzsírválasztás

Kenőzsírok, gépzsírok: a környezeti, illetve az üzemelési hőmérsékleten alaktartó (konzisztens), képlékeny kenőanyagok gyűjtőneve. A kenőzsír felépítését valamilyen kenőolaj és valamilyen "sűrítő" képezi (4. táblázat).

4. táblázat A fontosabb kenőzsír sűrítők tulajdonságai

A sűrítő típusa

Alkalmazhatósági
hőmérséklet, max.
o
C

Mechanikai
stabilitás

Vízálló-ság

Olajtartó
képesség

Aluminium-szappan

60

gyenge

Kalcium-szappan

60

közepes

Nátrium_szappan

120

közepes

gyenge

közepes

Litium-szappan

120

Kalcium-komplex szappan

150-200

gyenge

Aluminium-komlex szappan

140-170

kitűnő

Litium-komplex szappan

150-200

Poliuretán

180

Organofil bentonit

200-220

közepes

A kenőzsírok konzisztencia szerinti osztályozását először az amerikai Nemzetközi Kenőzsír Intézet (National Lubricating Grease Institut, röviditve NLGI) készítette el. Ez az osztályozás ma már az intézet kezdőbetűiről NLGI-fokozatként ismert az egészvilágon (5. táblázat). A NLGI 000-tól a 0-ig konzisztenciával rendelkező zsírokat központi zsírzó berendezésekben alkalmazzák. A kézi működtetésű zsírzó készülékekhez az NLGI 1-3 fokozatú zsírok használhatók, míg a gépi zsírzó berendezésekben a 3-5 fokozatba tartozók. Az NLGI-6 konzisztenciájú, nagyon kemény zsírokkal a kent gépelemeket összeszerelés előtt bedörzsölik.

5. táblázat A kenőzsírok NLGI-konzisztencia fokozatai

Konzisztencia fokozat NLGI szerint

Penetráció 60 törés után 25 oC-on, 0,1 mm-ben

A kenőzsír állaga

000

445-475

Nagyon folyós

00

400-430

Folyós

0

355-385

Nagyon lágy

1

310-340

Lágy

2

265-295

Mérsékelten lágy

3

220-250

Félfolyékony

4

175-205

Félkemény

5

130-160

Kemény

6

85-115

Nagyon kemény

A kenőzsír kiválasztásánál a gépkezelési, karbantartási könyvéből, vagy a csapágygyártó előírásából ki kell nézni a vonatkozó alapadatokat. A kenőzsírra vonatkozó alapadatok: a sűrítő típusa (pl. "lítium bázisú, lítium-szappan") és a konzisztencia, a sűrűség besorolása (pl. NLGI-2), illetve a zsír adalékolására vonatkozó előírás (pl. "EP, grafit, vagy molibdén diszulfid). Ezeknek az adatoknak megfelelő kenőzsír szabadon választható a rendelkezésre álló termékpalettából.

Ha nincs előírt adat a zsír minőségére, akkor a következőképpen lehet eljárni:

  • a kenőzsírokra vonatkozó 4. táblázatból a kenőhely követelményeinek megfelelő sűrítőtípust kell választani (pl. az alkalmazhatósági hőmérséklet alapján "litíum bázist");
  • a zsírkenésű gépelempár terhelési adataihoz kiválasztani az adalékolás típusát (pl. nagy felületi nyomás esetén "EP" adalékolást);
  • a kenési hely kialakításához és a zsírzó berendezéshez igazodó konzisztenciafokozatot kiválasztani (5. táblázatból pl. NLGI-2).

A különböző bázisú, sűrítő típusú zsírok keverését általában (pl. utánzsírzás során) kerülni kell!

A gördülő csapágyakat nem szabad teletömni hőálló zsírral! Az alacsony fordulatszámú tengelyek csapágyait maximum 80%-ban, a magas fordulatszámú csapágyakat maximum 60%-ban szabad zsírral ellátni.

A csapágyazások zsírellátását és az utánzsírzás során alkalmazott mennyiséget, valamint az időközök mértékét a gépkönyv, illetve a csapágygyártó katalógusa alapján kell meghatározni.

A gyártó által megadott kenőanyagtól való eltérés előtt célszerű a márkaszerviz, vagy közvetlenül a mezőgazdasági gépgyártó véleményét kikérni.

Dr. Varga Vilmos

SZIE Gépészmérnöki Kar,

Járműtechnika Tanszék,

Gödöllő

erőgép kenőanyag technika traktor