I. 윤활이란?
1. 윤활의 정의
윤활이란 움직이는 두 물체의 접촉면에 적당한 물질을 주입하여 마찰을 줄여 그 움직임을 원활하게 하는 것을 말한다. 이때 가장 많이 사용하는 물질이 액체 윤활유 이다. 윤활유는 윤활 작용을 함에 있어 다음과 같은 기능을 갖고 있다.
2. 윤활의 기능
1) 마찰의 감소 (감마작용)
마찰 저항이 큰 고체마찰을 마찰저항이 작은 유체 마찰로 변환시키는 기능을 말한다.
2) 냉각작용
마찰이 일어나는 부위에는 반드시 마찰열이 발생한다. 이 열을 제거하지 않으면 마찰부위에 큰 손산을 가져오므로 윤활유는 순환하는 과정에서 이 열을 외부로 방출하는 역할을 합니다.
3) 하중 분산작용 (응력 분산작용)
부분접촉을 하는 부위에는 국부적으로 높은 하중이 걸리게 되지만 윤활유가 존재하면 부분접촉 없이 액면의 전체에 골고루 하중이 걸리므로 하중을 분산시키는 역할을 하게 된다.
4) 밀봉작용
내연기관이나 공기압축기와 같이 피스톤과 실린더 사이를 밀봉 시켜 가스의 누출 또는 외부로부터 혼입되기 쉬운 불순물의 혼입을 방지하는 기능을 가지고 있다.
5) 세정작용 (청정분산)
윤활유가 오랫동안 사용되는 동안에 윤활유 자신의 노화변질에서 오는 각종 산화생성물이나 특히 내연 기관에서 연료의 불완전 연소로 인해 발생되는 그을음 등이 혼입 되었을 때 이를 금속표면으로부터 세척하여 보호해주는 기능을 말한다.
6) 방청작용
금속의 표묜은 항상 외부에 노출된 상태에 있어 물이나 공기의 접촉으로 인하여 녹이 발생한다. 이때 윤활유가 있게 되면 금속표면에 유막을 만들어 물이나 공기의 접촉을 방지함으로써 녹의 발생을 방지해주는 역할을 하게 된다.
3. 윤활의 종류
1) 유체윤활 (Fluid Lubrication)
완전윤활 또는 후막윤활이라고도 하며, 이것은 가장 이상적인 윤활로 충분히 두터운 유막에 의해 두 마찰면이 완전히 분리되고 수역학적인 유압이 발생되어 이것이 하중과 균형을 이룬 상태이다.
2) 경계윤활 (Boundary Lubrication)
불완전 윤활, 박막 또는 동력학적 윤활이라고 하며 이것은 유체윤활상태에서 하중이 증가하거나 윤활유 온도가 상승해서 점도가 떨어지면 유압으로서는 하중을 지탱할 수 없게 되어 금속면의 엷은 경계막 상에서 마찰하게 되는 상태이다.
3) 극압윤활 (Ectreme Pressure Lubrication)
더욱 하중이 증대해서 온도가 높아지면 결국 흡착 유막으로는 하중을 지탱해 나갈 수 없게 되어 유막은 파괴되고 마침내 금속끼리의 접촉이 일어난다. 접촉 부분에 융착과 발열이 계속되어 마찰은 급증 되며 동시에 마찰면은 파괴, 균열, 긁힘 현상이 일어나고 국부적인 고온 고압으로 금속피로의 원인이 되는 상태이다.
4. 엔진오일의 성능저하가 엔진에 미치는 영향
엔진오일의 성능이 좋지 않거나, 오일의 사용한계 이상으로 사용하면 엔진오일의 성능이 저하되어 슬러지나 퇴적물을 생성시키고 엔진의 실린더, 링, 밸브, 기어 및 베어링 등 여러 부위에 마모를 일으킨다.
1) 밸브트레인 마모 녹 발생
2) 링 고착현상
3) 실린더 벽 마모
4) 베어링 마모
5) 슬러지 발생
6) 조기점화현상
7) 피스톤 퇴적물 생성
8) 오일 팬에서 오일소모, 슬러지 발생, 점도 증가
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