Prakticky žádný průmyslový provoz se neobejde bez průmyslových převodovek. Nároky na jejich výkon jsou stále vyšší, což se projevuje také na nárocích na použité převodové oleje. Pojďme se proto podívat, jakým směrem se ubírá vývoj a jak se výkonové vlastnosti olejů mohou lišit. Provozovatelé strojů napříč všemi oblastmi výroby požadují, aby byly stroje stále kompaktnější a menší. Přitom jsou vystavovány vysokým zatížením a provozovány pokud možno bez zbytečných prostojů. To v důsledku znamená mj. zvýšení teploty olejové náplně, protože malá převodovka má malou kapacitu olejové náplně a mazivo tak nemá během provozu čas k „odpočinku“ – snížení teploty, uvolnění vzduchu, odloučení vody. Zatížení je naopak koncentrováno do malého množství oleje, který je navíc nezřídka vystaven kontaminaci prachem, nečistotami či vlhkostí (ocelárny, cementárny). A to vše je v přímém rozporu s požadavky provozovatele stroje, kterými jsou obvykle prodloužená životnost olejové náplně, vyšší účinnost převodovky a samozřejmě její dlouhá životnost. Proto jsou fungování a poruchovost převodovek v současné době sledovány více než kdy jindy a výrobci převodových olejů jsou nuceni hledat stále lepší složení maziv, aby se tyto protichůdné požadavky podařilo naplnit v maximální možné míře. PROVOZNÍ PROBLÉMY PŘEVODOVEK Výše zmíněné skutečnosti znamenají riziko v podobě provozních problémů, spojené s nedostatečnými výkonovými vlastnostmi oleje, jako jsou odlučování vzduchu nebo separace vody. Pokud se přidá vysoká provozní teplota a kontaminace, hrozí problémy s pěněním oleje. To je jev, s nímž se potýká celá řada provozovatelů převodovek. Napěněný olej nezajišťuje dostatečnou únosnost mazacího filmu, může docházet k jeho úniku a zvyšuje se spotřeba oleje. Molekuly napěněného maziva jsou obklopeny ze všech stran vzduchem, proto rychleji oxidují a olej tak rychleji stárne. Pokud je mazací okruh vybaven čerpadlem, přidává se riziko kavitace. To všechno pak může vést ke zvýšení hlučnosti převodovky a v krajním případě dochází k poškození ložisek a zubů. Volba kvalitního oleje v tomto případě může rapidně snížit náklady na provoz, pokud kvalitní mazivo tyto náročné podmínky zvládá lépe než oleje konkurenční. Jak ovšem poznat, zda je převodový olej špičkový, průměrný, či dokonce podprůměrný? K porovnání výkonnosti olejů obvykle nestačí technické listy, kde jsou velmi často uvedeny pouze základní fyzikální parametry jako hustota, kinematická viskozita či body vzplanutí nebo tuhnutí. Měření těchto parametrů je finančně relativně nenáročné, ovšem tyto hodnoty nevypovídají téměř nic o výkonových vlastnostech oleje. SLOŽENÍ A VLASTNOST I PŘEVODOVÝCH OLEJŮ Vlastnosti a kvalita finálního maziva je dána jeho složením, což v případě mazacích olejů znamená základový olej a soubor přísad (aditiv). V případě převodových olejů je obvykle aditivace vyšší než například u olejů hydraulických či turbínových, ale stále je hlavní část objemu tvořena základovým olejem. Jeho vlastnosti proto výrazně ovlivňují kvalitu výsledného produktu. Pro většinu aplikací v průmyslovém provozu jsou voleny minerální základové oleje, stále častěji jsou však používány oleje syntetické. Jejich využití má smysl především tam, kde se očekávají vyšší provozní teploty a/nebo dlouhý výměnný interval. Viskozita (tekutost) základového oleje je volena v závislosti na velikosti přenášeného tlaku. Tam, kde jsou tlaky velmi vysoké (pomalé otáčky, rázová zatížení), volí se vysokoviskózní oleje, v převodovkách s vysokými otáčkami se naopak volí řidší oleje nižších viskozitních tříd. Soubor přísad zajišťuje, aby měl olej dobré vlastnosti ve všech směrech. Tou nejzásadnější vlastností převodových olejů je ochrana proti vzniku opotřebení vlivem vysokých tlaků na povrchu zubů. To je důvod, proč je většina těchto olejů označována jako „EP“. Zkratka pochází z angličtiny a znamená, že produkt obsahuje vysokotlaké přísady (Extreme Pressure). Aditivace převodového oleje vysokotlakou přísadou zajistí, že při vysokém tlaku a dostatečné teplotě (která se stoupajícím tlakem roste) dojde na povrchu zubu k chemické reakci, při níž se EP přísada chemicky naváže na povrch zubů a vytvoří mikroskopickou ochrannou vrstvičku, které při těchto podmínkách ozubení chrání a brání fyzickému kontaktu mezi dvěma kovovými materiály. Ovšem vysoký obsah EP přísad s sebou nese také rizika; látky, z nichž se vysokotlaké přísady vyrábějí, jsou obvykle velmi korozivní pro měkké kovy. A protože je měď, potažmo bronz standardním konstrukčním materiálem v ložiscích, je třeba při formulaci olejů hledat správnou rovnováhu mezi ochranou ozubení a ložisek. Pokud chceme seriózně posoudit, jak finální formulace převodového oleje obstojí v praxi, je třeba provést testy široké škály vlastností, které jsou pro bezvadný provoz důležité: únosnost mazacího filmu oxidační stabilita pěnivost odlučivost vody odlučivost vzduchu protikorozní vlastnosti ochranu proti opotřebení kompatibilitu s použitými materiály (těsnění, nátěr). Většina výrobců moderních převodovek preferuje oleje, které nejen že plní v těchto testech limity mezinárodních specifikací, ale tyto limity výrazně překračují. Výrobce převodovky tak získává jistotu, že jeho výrobek bude fungovat spolehlivě a po velmi dlouhou dobu. PŘEVODOVÉ OLEJE SHELL OMALA Společnost Shell je více než deset let jedničkou na trhu globálních výrobců maziv * a tato pozice do značné míry souvisí s investicemi do nových technologií a vývoje olejů. Výjimkou nejsou ani oleje převodové, proto byly v roce 2017 na trh uvedeny zcela nové formulace dvou nejprodávanějších průmyslových převodových olejů rodiny Shell Omala: minerální převodový olej Shell Omala S2 GX a prémiový syntetický oleje Shell Omala S4 GXV. Tým odborníků se zaměřil na klíčové vlastnosti, které největší světové výrobce převodovek trápí. Výsledkem je nové složení olejů, které mají vylepšenou pěnivost, životnost a skvěle chrání proti opotřebení. Tyto vlastnosti neunikly ani výrobcům převodovek, kteří tyto nové oleje do svých převodovek na základě výkonových a provozních testů doporučují. V přiložené tabulce můžete vidět porovnání dvou špičkových převodových olejů, z nichž výrobce převodovek nakonec vybral ten, který do svých převodovek bude doporučovat. V tabulce jsou uvedeny nejen názvy testů a naměřené údaje, ale také jejich vysvětlení a praktický význam. Tabulka tak ukazuje, jak může vypadat porovnání výkonových vlastností různých převodových olejů špičkové kvality. *Zdroj: Kline & Company Ing. Martin Švarc, Technical Manager pro AutoMax Group, oficiálního dovozce olejů Shell pro ČR a SR
