Přeskočit na obsah

Mazivo

Z Infopedia

Šablona:Infobox látka ```

``` Mazivo (také lubrikant) je látka, obvykle organického původu, která se vkládá mezi dva pohybující se povrchy za účelem snížení tření, opotřebení, tepla a koroze. Kromě primární funkce snižování tření mohou maziva plnit i další úkoly, jako je přenos tepla, odvod nečistot, tlumení rázů nebo ochrana proti korozi. Vědní obor zabývající se třením, opotřebením a mazáním se nazývá tribologie. Maziva jsou klíčovou součástí téměř všech mechanických zařízení, od hodinek po raketoplány. ```

```

⏳ Historie

Používání maziv je staré jako lidská technologie sama. Již ve starověkém Egyptě se používaly živočišné tuky nebo olivový olej ke snížení tření při posouvání obrovských kamenných bloků pro stavbu pyramid. Důkazy o používání maziv byly nalezeny i na nápravách starověkých válečných vozů datovaných přibližně do roku 1400 př. n. l.

Zásadní zlom nastal během průmyslové revoluce v 18. a 19. století. S rozvojem parních strojů a složitějších mechanických zařízení vzrostla poptávka po účinnějších mazivech. Zpočátku se stále spoléhalo na přírodní oleje a tuky (např. vorvaňovina), které však měly omezenou teplotní stabilitu.

Objev destilace ropy v polovině 19. století znamenal revoluci v mazání. Z ropy bylo možné získat minerální oleje, které byly stabilnější, levnější a měly širší spektrum vlastností než přírodní tuky. Ve 20. století vedl další výzkum k vývoji syntetických maziv (např. polyalfaolefiny – PAO) a komplexních balíčků aditiv, které dramaticky zlepšily výkon, životnost a specifické vlastnosti maziv pro extrémní podmínky, jako jsou vysoké teploty, tlaky nebo vakuum. ```

```

⚙️ Princip fungování

Hlavním úkolem maziva je vytvořit mezi dvěma třecími plochami tenký film, který brání jejich přímému kontaktu. Tím se pevné tření mezi materiály nahrazuje mnohem nižším vnitřním třením v kapalině. Tento film může fungovat v několika režimech:

  • Hydrodynamické mazání: Nastává při relativně vysokých rychlostech a nízkém zatížení. Pohybující se součásti si samy "nasávají" mazivo do klínovitého prostoru mezi sebou a vytvářejí souvislý, dostatečně silný film, který je zcela odděluje. Tření je v tomto případě minimální. Příkladem je kluzné ložisko v turbíně.
  • Mezní (hraniční) mazání: Vyskytuje se při vysokém zatížení a nízkých rychlostech, například při rozběhu stroje. Mazivový film je tak tenký, že dochází k občasnému kontaktu nerovností (asperit) na povrchu. V tomto režimu hrají klíčovou roli polární aditiva v mazivu, která chemicky reagují s povrchem a vytvářejí na něm ochrannou vrstvu, jež brání zadření.
  • Smíšené mazání: Jedná se o přechodový stav mezi hydrodynamickým a mezním mazáním, kdy část zatížení nese hydrodynamický film a část nesou povrchové nerovnosti.
  • Elastohydrodynamické mazání (EHD): Specifický typ mazání, který se vyskytuje u vysoce zatížených valivých kontaktů, jako jsou valivá ložiska nebo ozubená kola. Tlak v místě kontaktu je tak obrovský (až gigapascaly), že dochází k dočasné elastické deformaci povrchů a zároveň k dramatickému nárůstu viskozity maziva, které se chová téměř jako pevná látka.

```

```

🧪 Složení a vlastnosti

Moderní maziva jsou komplexní směsi skládající se ze dvou hlavních složek: základového oleje a aditiv.

Základové oleje

Tvoří 70–99 % objemu maziva a určují jeho základní vlastnosti. Dělí se do několika skupin:

  • Minerální oleje: Získávají se rafinací ropy. Jsou nejběžnější a cenově nejdostupnější. Dělí se dále podle stupně zpracování (Skupina I, II, III).
  • Syntetické oleje: Vyrábějí se chemickou syntézou. Nabízejí lepší vlastnosti než minerální oleje, zejména vyšší teplotní stabilitu, lepší viskozitní vlastnosti a delší životnost. Mezi nejznámější patří polyalfaolefiny (PAO), estery a polyalkylenglykoly (PAG).
  • Rostlinné a živočišné oleje (bio-maziva): Jsou biologicky odbouratelné a obnovitelné. Používají se v aplikacích, kde hrozí únik do životního prostředí (např. mazání pilových řetězů v lesnictví). Jejich nevýhodou je nižší oxidační stabilita.

Aditiva

Jsou chemické látky přidávané do základového oleje (obvykle v koncentracích od zlomků procenta do 30 %) za účelem vylepšení stávajících vlastností nebo dodání nových. Mezi nejdůležitější patří:

  • Viskozitní modifikátory: Zlepšují viskozitně-teplotní závislost oleje (zvyšují viskozitní index).
  • Detergenty a disperzanty: Udržují motor v čistotě tím, že rozpouštějí úsady a udržují nečistoty v suspenzi.
  • Protiotěrová (AW) a vysokotlaká (EP) aditiva: Vytvářejí na kovovém povrchu ochranný film, který brání opotřebení a zadření při vysokém zatížení.
  • Antioxidanty: Zpomalují stárnutí (oxidaci) oleje a prodlužují jeho životnost.
  • Inhibitory koroze: Chrání kovové součásti před korozí.
  • Odpěňovače: Zabraňují tvorbě pěny, která by snižovala účinnost mazání.
  • Modifikátory tření: Snižují koeficient tření, což přispívá k úspoře paliva.

```

```

📊 Typy maziv podle skupenství

Maziva se dělí do čtyř základních skupin podle jejich konzistence při provozní teplotě.

Kapalná maziva (oleje)

Nejrozšířenější typ maziv. Jejich hlavní výhodou je schopnost snadno proudit, odvádět teplo a nečistoty. Používají se v spalovacích motorech, převodovkách, hydraulických systémech a mnoha dalších aplikacích.

Polotuhá maziva (plastická maziva)

Jedná se o disperzi základového oleje ve zpevňovadle (obvykle na bázi mýdla – lithného, vápenatého atd.). Jejich hlavní výhodou je, že zůstávají na místě a nestékají, což je ideální pro aplikace, které nelze mazat kontinuálně, jako jsou ložiska kol automobilů nebo klouby.

  • Lithná plastická maziva
  • Vápenatá plastická maziva
  • Grafitová maziva

Tuhá maziva

Používají se v extrémních podmínkách, kde kapalná maziva selhávají (velmi vysoké/nízké teploty, vakuum, vysoké zatížení). Fungují na principu vrstvené krystalické struktury, kde jednotlivé vrstvy po sobě snadno kloužou.

Plynná maziva

Jako mazivo se používá plyn, například vzduch nebo dusík. Vytváří se tzv. vzduchové ložisko. Používají se v přesných vysokootáčkových zařízeních, jako jsou vřetena obráběcích strojů nebo gyroskopy, kde je vyžadováno téměř nulové tření. ```

```

🏭 Průmyslové a komerční využití

Maziva jsou nezbytná prakticky ve všech odvětvích průmyslu a v každodenním životě.

  • Automobilový průmysl: Největší spotřebitel maziv. Zahrnuje motorové oleje, převodové oleje, kapaliny pro automatické převodovky, plastická maziva pro ložiska a klouby a brzdové kapaliny.
  • Strojírenství: Hydraulické systémy, převodovky průmyslových strojů, kompresory, turbíny, kluzná i valivá ložiska. Speciální kategorií jsou obráběcí kapaliny, které kromě mazání i chladí a odplavují třísky.
  • Letecký a kosmický průmysl: Vyžaduje vysoce specializovaná syntetická maziva schopná pracovat v extrémním rozsahu teplot (od -70 °C do +300 °C), v nízkém tlaku a při vysokých otáčkách (např. v proudových motorech).
  • Potravinářský průmysl: Používají se zde speciální potravinářská maziva (kategorie H1), která jsou netoxická a v případě náhodného kontaktu s potravinami nepředstavují zdravotní riziko.
  • Energetika: Mazání turbín v elektrárnách (vodních, parních, plynových), transformátorové oleje pro chlazení a izolaci.
  • Domácnost: Běžné produkty jako WD-40, silikonové oleje pro mazání pantů, zámků, gumových těsnění nebo vazelína.

```

```

🌱 Ekologické aspekty a likvidace

Použitá maziva, zejména motorové oleje, představují významnou ekologickou zátěž. Obsahují těžké kovy z otěru motoru, produkty oxidace a nespálené palivo. Jeden litr vyjetého oleje může znečistit až milion litrů pitné vody.

Z tohoto důvodu je nakládání s použitými mazivy přísně regulováno. Použité oleje se nesmí vylévat do kanalizace ani do půdy. Musí být sbírány a předávány specializovaným firmám k recyklaci nebo ekologické likvidaci. Recyklace může probíhat několika způsoby:

  • Re-rafinace: Proces, při kterém se z použitého oleje odstraní nečistoty a aditiva a získá se tak základový olej srovnatelný s novým. Jedná se o nejekologičtější metodu.
  • Spalování: Použitý olej se využívá jako alternativní palivo v cementárnách nebo specializovaných spalovnách.

V posledních letech roste význam biologicky odbouratelných maziv (bio-maziv), která jsou vyrobena z rostlinných olejů (např. řepkového) nebo syntetických esterů. Tato maziva se v přírodě rychle rozkládají a používají se především v "ztrátovém mazání", kde hrozí únik do prostředí, jako je lesnictví, zemědělství nebo vodní stavby. ```

```

💡 Pro laiky: Jak mazivo funguje?

Představte si, že chcete posunout těžkou skříň po podlaze. Dře to, protože se drsné povrchy skříně a podlahy do sebe zakusují. To je suché tření.

Nyní si představte, že pod skříň rozlijete trochu vody. Skříň najednou klouže mnohem lépe. Voda vytvořila mezi skříní a podlahou tenkou vrstvu, která zabránila přímému kontaktu obou povrchů. Místo toho, aby se dřela skříň o podlahu, kloužou po sobě vrstvy vody. To je přesně princip mazání.

Mazivo, například olej v motoru, funguje úplně stejně. Vytvoří mikroskopicky tenký, ale extrémně odolný film mezi pohyblivými kovovými součástmi (např. mezi pístem a válcem). Tento film:

  • Odděluje povrchy: Zabraňuje jejich přímému kontaktu, čímž dramaticky snižuje opotřebení a zabraňuje zadření.
  • Snižuje tření: Součástky po sobě "plavou" na olejovém filmu, což šetří energii (a v autě i palivo).
  • Chladí: Olej neustále cirkuluje a odvádí teplo, které vzniká třením a spalováním, čímž brání přehřátí motoru.

Moderní maziva jsou navíc "chytrá" – obsahují speciální přísady (aditiva), které například čistí motor od usazenin nebo chrání součástky před korozí, i když stroj stojí. ```

```

Šablona:Aktualizováno ```

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Mazivo&oldid=14206“