انواع مختلفی از کمک فنرها وجود دارد، اما آنها اساساً شامل یک پیستون با یک سوپاپ متصل به آن و یک سیلندر بیرونی هستند که در دورههای آموزش تعمیر کمک فنر انواع کمک فنرها و ویژگیهایی که دارند، بررسی میشود. پیستون به یک میله ثابت میشود و در امتداد سطح داخلی سیلندر به بالا و پایین میلغزد در حالی که میله در امتداد بخش مهر و موم یک وسیله راهنمای میله میلغزد. کمک فنر معمولاً با روغن هیدرولیک پر میشود و در صورت لزوم گاز و شوکها را با مقاومت روغن در برابر حرکت سوپاپ کم میکند.
از آنجایی که در حین کار یک روغن هیدرولیک کمک فنر همیشه در حالت نوسان است و با هوا یا گاز مخلوط میشود، احتمالاً روغن حباب یا کف هوا ایجاد میکند.
حرکت سریع پیستون باعث کاهش فشار میشود که همچنین باعث ایجاد حباب یا کف میشود. علاوه بر این، روغن هیدرولیک کمک فنر در معرض هوای بیرون قرار میگیرد و دمای روغن نیز به دلیل تغییر دمای هوای بیرون از دمای پایینتر به دمای بالا تغییر میکند.
در نتیجه چنین تغییر دما، ویسکوزیته روغن تغییر میکند و در نتیجه نیروی میرایی کمک فنر تغییر میکند. به منظور جلوگیری از تغییر ویسکوزیته تا حد امکان، از یک بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته استفاده شده است.
با این حال، مشخص است که افزودن چنین بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته احتمالاً حباب ایجاد میکند. بنابراین، روغن هیدرولیک کمک فنرها همیشه در معرض شرایطی است که احتمال ایجاد حباب در آنها وجود دارد. هنگامی که شیر از میان چنین حبابهایی حرکت میکند، مقاومت کمی پیدا میکند و بنابراین نمیتواند نیروی میرایی ایجاد کند.
بنابراین، کمک فنر نمیتواند نوسانات ناشی از ضربههای جاده یا ضربهها یا موارد مشابه را به اندازه کافی جذب کند و بر راحتی سواری یک خودرو تأثیر منفی بگذارد.
به طور معمول، یک کمک فنر از نظر ویژگیهای اصطکاک، خواص ضد سایش یا دوام با بهینهسازی یک اصلاح کننده اصطکاک یا یک عامل ضد سایش برای روغن هیدرولیک کمک فنر بهبود یافته است.
راحتی سواری خودرو با افزایش نیروی اصطکاک کمک فنر بهبود یافته است. ترکیب روغن هیدرولیک برای ضربه گیرها حاوی یک کوپلیمر اتیلن-پروپیلن یا یک کوپلیمر استر استایرن-مالئیک اسید به مقدار ۱ تا ۱۵ درصد بر اساس جرم را نشان میدهد. رزین که کوپلیمر آن از نظر خواص ضد حفره عالی است و میتواند ضربه گیر با نیروی میرایی طولانی مدت را فراهم کند.
با این حال، اکنون مشخص شده است که صرف انتخاب یک اصلاح کننده اصطکاک مناسب، عامل ضد سایش یا بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته برای افزایش نیروی میرایی یک کمک فنر و بهبود توانایی آن برای سرکوب خودرو از نوسان هنگام حرکت از روی موانع کافی نیست. مانند سطوح ناهموار جادهها و جذب نوسانات یا ضربههای ناشی از آن به صورت آنی (از این پس به عنوان «خواص میرایی اولیه» نامیده میشود) و در نتیجه راحتی سواری یک خودرو.
در این مقاله میخواهیم بگویم یک ترکیب روغن هیدرولیک برای کمک فنرها است که ترکیب آن قادر به افزایش و بهبود خواص تخلیه اولیه نیروی میرایی یک کمک فنر است تا راحتی سواری خودرو مجهز به چنین کمک فنر را بهبود بخشد.
مشخص شده است که محدودیتی برای بهبود خواص میرایی اولیه با استفاده از دی متیل پلی سیلوکسان با ویسکوزیته سینماتیکی در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد کمتر از ۱۰۰۰۰ میلی متر مربع در ثانیه وجود دارد.
همچنین مشخص شد که استفاده از ترکیبی شامل روغن پایه روانکننده و روغن سیلیکون با ویسکوزیته سینماتیکی در محدوده معین یا روغن سیلیکون اصلاحشده با فلوئور حتی با ویسکوزیته سینماتیکی در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد کمتر از ۱۰۰۰۰ میلیمتر مربع در دستیابی به هدف فوق موثر بود و به ویژه استفاده از چنین روغن سیلیکونی اصلاح شده با فلوئور در بهبود قابل توجه خواص میرایی اولیه یک کمک فنر موثر است.
علاوه بر این، مشخص شد که ترکیبی شامل یک روغن پایه روان کننده و ترکیبی از چنین روغن سیلیکونی خاص با یک بهبود دهنده شاخص ویسکوزیته خاص میتواند نیروی میرایی یک کمک فنر را افزایش دهد و خواص میرایی اولیه عالیتری را برای آن فراهم کند و در نتیجه راحتی سواری بهبود یابد.
یعنی مقاله حاضر به ترکیب روغن هیدرولیک برای کمک فنرها مربوط میشود که شامل یک روغن پایه روان کننده و حداقل یک نوع روغن سیلیکون انتخاب شده از گروه متشکل از روغنهای سیلیکونی با ویسکوزیته سینماتیکی در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد از ۱۰۰۰۰ تا ۳۵۰۰۰۰ میلی متر مربع است. و روغنهای سیلیکونی اصلاح شده با فلوئور حتی با ویسکوزیته سینماتیکی در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد کمتر از ۱۰۰۰۰ میلی متر مربع در ثانیه.
هیچ محدودیت خاصی برای روغنهای پایه روانکاری که ممکن است در ترکیب روغن هیدرولیک استفاده شوند وجود ندارد. هر یک از روغنهای پایه معدنی یا مصنوعی که در یک روغن روان کننده معمولی استفاده میشود ممکن است در حال حاضر استفاده شود.
نمونههای مشخصی از این نوع روغنهای پایه معدنی عبارتند از آنهایی که میتوان با قرار دادن یک کسر روغن روانکننده تولید شده از تقطیر خلاء یک نفت خام رویهای حاصل از تقطیر اتمسفری یک نفت خام، به هر یک یا چند تیمار انتخاب شده از آسفالتزدایی با حلال، استخراج با حلال، به دست آمد. هیدروکراکینگ، مومزدایی با حلال، و تصفیه هیدرولیکی. روغنهای معدنی ایزومریزه با موم؛ و آنهایی که با روش ایزومرزه کردن واکس GTL (موم گاز به مایع) به دست میآیند.
نمونههای خاصی از چنین روغنهای پایه مصنوعی شامل پلی بوتنها و هیدریدهای آن است. پلی-α-الفینها مانند اولیگومر ۱-اکتن و الیگومر ۱-دسن و هیدریدهای آنها.
دی استرها مانند دیتریدسیل گلوتارات، دی-۲-اتیل هگزیل آدیپات، دی ایزودسیل آدیپات، دیتریدسیل آدیپات و دی-۲-اتیل هگزیل سباکات. پلی استرها مانند استر نئوپنتیل گلیکول، تری متیلولپروپان کاپریلات، تری متیلولپروپان پلارگونات، پنتااریتریتول-۲-اتیل هگزانوات و پنتااریتریتول پلارگونات. روغنهای مصنوعی معطر مانند آلکیل نفتالین ها، آلکیل بنزنها و استرهای معطر و مخلوطهای آن.
هر یک از روغنهای پایه معدنی فوق توضیح داده شده یا روغنهای پایه مصنوعی یا هر مخلوطی از دو یا چند نوع انتخاب شده از این روغنهای پایه ممکن است در حال حاضر استفاده شود. به عنوان مثال، روغن پایه مورد استفاده در حال حاضر ممکن است یک یا چند روغن پایه معدنی یا روغن پایه مصنوعی یا روغن مخلوط یک یا چند روغن پایه معدنی و یک یا چند روغن پایه مصنوعی باشد.
هیچ محدودیت خاصی در ویسکوزیته سینماتیکی روغن پایه روانکاری مورد استفاده وجود ندارد. با این حال، از نقطه نظر تنظیم ترکیب روغن هیدرولیک به نیروی میرایی مورد نیاز برای یک کمک فنر معمولی، ویسکوزیته سینماتیکی حد پایین در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد روغن پایه ترجیحاً ۳ میلیمتر مربع بر ثانیه و ترجیحاً ۶ میلیمتر مربع بر ثانیه است.
در حالی که حد بالایی ترجیحا ۶۰ میلی متر مربع بر ثانیه، ترجیحاً ۴۰ میلی متر مربع بر ثانیه و حتی ترجیحاً ۲۰ میلی متر مربع بر ثانیه است. با هدف به دست آوردن ترکیبی با اصطکاک کمتر، حد بالایی ترجیحاً ۱۰ میلیمتر مربع بر ثانیه یا کمتر است، به ویژه ترجیحاً ۹ میلیمتر مربع بر ثانیه یا کمتر.
هیچ محدودیت خاصی در شاخص ویسکوزیته روغن پایه روانکاری مورد استفاده وجود ندارد. با این حال، شاخص ویسکوزیته روغن پایه ترجیحاً ۸۰ یا بیشتر، ترجیحاً ۹۵ یا بیشتر است، زیرا عملکرد اساسی مورد نیاز برای کمک فنر، یعنی عملکرد میرایی به ویسکوزیته روغن هیدرولیک و تغییر نیروی میرایی ناشی از آن بستگی دارد. تغییرات دما باید تا حد امکان کاهش یابد.