|
สารเพิ่มคุณภาพสำหรับน้ำมันเกียร์ น้ำมันหล่อลื่นระบบส่งกำลัง เกียร์ และเฟืองท้ายของยานยนต์จะต้องมีสารเพิ่มคุณภาพที่จำเป็น อย่างน้อยก็ต้องมีสารเพิ่มคุณภาพต่อไปนี้
3.1 สารป้องกันการเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจน
3.2 ป้องกันการเกิดฟองในน้ำมัน การเกิดฟองในน้ำมันหล่อลื่นเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เพราะทำให้ประสิทธิภาพหล่อลื่นลดลง จึงมีการเติมสารเคมีบางอย่างลงไปเพื่อป้องกันการเกิดฟองในน้ำมันซึ่งเนื่องมาจากความเร็วของชิ้นงานที่ตีกวนน้ำมันด้วยความเร็วสูง สารเคมีที่ป้องกันการเกิดฟองในน้ำมันอาจใช้พวกซิลิโคนโพลีเมอร์หรือโพลีเมทิลไซโลแซน ถ้าใช้สารนี้ที่มีความเข้มข้นสูงจะต้องใช้ในปริมาณน้อยกว่า 0.001 เปอร์เซ็นต์
3.3 สารช่วยรับแรงกดสูง คุณสมบัตินี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับน้ำมันหล่อลื่นที่จะต้องถูกนำไปใช้ในสภาวะที่มีการหล่อลื่นแบบกึ่งสมบูรณ์และในสภาพที่มีแรงกดมาก ซึ่งจะก่อให้เกิดการเสียดสีที่รุนแรงและมีความร้อนสูง คุณสมบัติเหล่านี้ได้มาโดยการเติมสาร EP จะแตกตัวออกมา ธาตุเหล่านี้ได้แก่ กำมะถัน คลอรีน ฟอสฟอรัส และไอโอดีน ซึ่งเป็นธาตุที่ไวต่อปฏิกิริยาทางเคมีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความร้อนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ธาตุที่แตกตัวออกจากสารประกอบนี้ จะเข้าทำปฏิกิริยากับเนื้อโลหะทันทีเกิดเป็นสารประกอบใหม่ระหว่างโลหะและธาตุนั้น และจะช่วยเคลือบผิวของโลหะที่มีการเสียดสีกันนั้นไว้ได้สารประกอบใหม่นี้จะทนต่อแรงกดอัดและความร้อนได้สูงมาก ดังนั้นเมื่อเกิดสารนี้ขึ้นแล้วจึงสามารถช่วยป้องกันการสึกหรอได้เป็นอย่างดี สาร EP เหล่านี้ได้แก่
· สารประกอบของกำมะถันหรือฟอสฟอรัส
· เลดแนพธีเนต (lead naphthenate)
· เลด โซฟ (lead soap)
· โพลาร์แฟตตี้ออยล์ (polar fatty oil)
จะเห็นได้ว่าสาร EP ที่ใส่ลงไปในน้ำมันหล่อลื่นจะทำงานได้ดีเฉพาะที่อุณหภูมิสูง ๆ เท่านั้นในกรณีที่แรงอัดแลการเสียดสีไม่มากหรือรุนแรงพอที่จะทำให้เกิดอุณหภูมิเฉพาะจุดที่สูงพอที่จะเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวข้างต้นได้ สารเคมีเหล่านี้ก็จะไม่ทำหน้าที่ของมัน สารเหล่านี้จึงมีประโยชน์เฉพาะกรณีที่สัมผัสต้องรับแรงที่สูงมาก เป็นจุด ๆ และที่ ๆ มีเสียดสีมากเท่านั้น เช่น ในกรณีของเฟืองเกียร์แบบไฮปอยด์ที่ใช้เป็นเฟืองท้ายของรถยนต์และรถบรรทุกซึ่งต้องการน้ำมันเกียร์แบบมีสาร EP เหล่านี้ รถที่สร้างในระยะหลัง ๆ จึงมีอัตราทดที่เฟืองท้ายสูง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งรถยนต์นั่งที่ทำเพลาส่งไว้เอียงมาก ๆ ในการส่งกำลังจากห้องเกียร์ไปยังเฟืองท้ายจะทำให้เฟืองไฮปอยด์ตัวขับและตัวตามต้องเยื้องศูนย์ไปมากการเสียดสีและการงัดกัน(interference)ของฟันเกียร์จะมีในอัตราที่สูงมาก จึงจำเป็นต้องใช้เกียร์ที่มีสาร EP เหล่านี้
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า สาร EP มีประโยชน์เฉพาะในที่จำเป็นเท่านั้น ในที่ที่ไม่จำเป็น สารเหล่านี้นอกจากจะทำให้น้ำมันหล่อลื่นมีราคาแพงขึ้นโดยใช่เหตุแล้ว ยังอาจเป็นโทษด้วย ทั้งนี้เพราะสาร EP เป็นสารประกอบของธาตุที่ไวต่อปฏิกิริยาทางเคมีมาก ดังนั้นจึงสามารถเกิดปฏิกิริยาที่เป็นอันตรายต่อโลหะบางอย่างได้ในกรณีที่ธาตุนั้น ๆ แตกตัวออกมา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โลหะประเภททองเหลือง ทองแดง บรอนซ์ และพวกโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (non-ferrous) ทั้งหลายอาจถูกทำลายได้โดยง่ายจากปฏิกิริยาของสาร EP ที่เป็นสารประกอบของกำมะถันหรือคลอรีน นอกจากนั้นในกรณีที่มีน้ำหรือความชื้นเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย สารเหล่านี้จะแปรสภาพเป็นกรดที่กัดกร่อนโลหะได้ เนื่องจากการทำปฏิกิริยากับน้ำ ดังนั้นในการผลิตน้ำมันหล่อลื่นที่ผสมสาร EP สำหรับงานหล่อลื่นของเครื่องจักรแต่ละประเภท ผู้ผลิตจะต้องคำนึงถึงโลหะที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้ด้วยว่า สามารถทนต่อปฏิกิริยาของสารเคมีเหล่านี้ได้หรือไม่ และทนได้ในระดับมากน้อยเพียงใด
สาร EP ที่ผลิตขึ้นมาจากสารประกอบของธาตุต่างชนิดกันจะให้คุณสมบัติในการต้านทานแรงกดสูงไม่เท่ากัน และนอกจากนั้นปฏิกิริยาของธาตุที่แตกตัวออกมาจากสารประกอบเหล่านี้เพื่อที่จะทำปฏิกิริยากับผิวของโลหะในระหว่างการเสียดสี เพื่อเคลือบผิวโลหะนั้น ๆ ยังมีไม่เท่ากันอีกด้วย เช่น สารประกอบของธาตุกำมะถันให้ประสิทธิภาพในการป้องกันการสึกหรอดีมาก และทนอุณหภูมิได้สูงถึง 650 องศาเซลเซียส แต่ใช้ไม่ค่อยได้ผลนักกับโลหะประเภทเหล็กที่มีส่วนผสมของโครเมี่ยมสูง สารประกอบของธาตุคลอรีนให้ผลดีกับโลหะประเภทดังกล่าวในระดับอุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ส่วนฟอสฟอรัสให้ผลดีกับโลหะบางชนิดในระดับอุณหภูมิไม่เกิน 180 องศาเซลเซียส เป็นต้น ดังนั้นจึงได้มีการผสมสาร EP เหล่านี้หลายตัวลงไปในน้ำมันหล่อลื่นแต่ละชนิดในอัตราส่วนต่าง ๆ กัน ซึ่งมีผลทำให้ระดับการต้านทานแรงกดอัดสูงต่างกันไปด้วย
|
