Viskositeetit ja viskositeetti-indeksit

Viskositeetit ja viskositeetti-indeksit määritettiin VTT:

. 11a. Määritys suoritettiin uusista öljyistä ja sadan tun­

nin välein otetuista öljynäytteistä. Lisäksi suoritettiin määritykset koelaitteistossa pumpun särkymishetkellä ollees­

ta öljystä.

Viskositeetit tulivat tavallaan ylimääräisinä, sillä visko­

siteetti-indeksiä määritettäessä täytyy tuntea tutkittavan nesteen viskositeetit kahdessa eri lämpötilassa. Lämpötilat olivat yleisesti käytetyt 59 °C (100 °F) ja 99 °C (210 °F).

Viskositeetit ja viskositeetti-indeksit ovat liitteessä 5.

Öljyjen viskositeetti-lämpötilakuvaajät on piirretty kuvaan 5.5. Koska viskositeettien muutokset koeajan Funktiona ovat pieniä, ei käytettyjen öljyjen viskositeetti-lämpötilaku- vaajia ole piirretty.

Kasviöljyjen paremman viskositeetti-indeksin voi nähdä jo tästä kuvasta. Niiden viskositeetti muuttuu selvästi vähemmän lämpötilan funktiona kuin mineraaliöljyn.

öljyjen viskositeetit kummassakin määrityslämpötilassa koe­

ajan funktiona on esitetty kuvassa 5.4. Ylemmät käyrät esit­

tävät viskositeetteja lämpötilassa 59 °C, alemmat 99 °C.

Käyttämättömän mineraaliöljyn viskositeetit on saatu Esson laboratoriosta. Kyseinen erä tunnistettiin säiliössä olevien merkkien avulla. Korkeamman lämpötilan viskositeetti osuu

Viskositeetti(cSt

1 0 0 0 0

.i

--- --

10000.i---Kuva 5.3. Koeöljyjen 1ämpötila-viskositееttikuvaajät.

Kasviöljyjen viskositeetit on mitattu uusil­

ta öljyiltä,. Esson mineraaliöljyn viskosi­

teetit ovat valmistajan ilmoittamia.

Lämpötila(°c)

Viskositeetti(cSt)

\

\

oo

IA

OO

oo tA

OO

CM

oo

o Mrt

*-{rt a>

Mo

Om o

-Ф o

IA o

CU o

Kuva 5.4. Koeöljyjen viskositeettien muuttuminen,koeajan funk­

tiona. Ylempien viskositeettien määrityslärapötila 39 °C, alempien 99 °C. Uuden mineraaliöljyn viskosi­

teetit on saatu valmistajalta. Alempaa lämpötilaa vae- tavassa viskositeetissa ilmeinen virhe. Katkoviivalla on piirretty oikeampi arvo.

hyvin yhteen VTT:n mittausten kanssa, mutta matalan pään viskositeetissa on selvä ero. Esson laboratorion mukaan uuden öljyn viskositeetti on 32.8 cSt. Mikäli viskositeetti koko ajan kuitenkin on laskenut tasaisesti, voidaan sen ku­

van 5.4 perusteella arvioida alussa olleen n. 35.9 cSt.

Kasviöljyt ovat säilyttäneet viskositeettinsa selvästi pa­

remmin kuin mineraaliöljy. Tulos on odottamaton, kun tie­

detään että mineraaliöljyssä on viskositeetin säilyvyyttä parantavia lisäaineita. Kokeiden aikana ei hapettuminen ehtinyt niin pitkälle, että se olisi vaikuttanut viskosi- teetteihin. Pitemmässä kokeessa olisivat vaikutukset tul­

leet esiin ja tilanne olisi voinut kääntyä mineraaliöljyl­

le edullisemmaksi.

Kuvaan 5.5 on piirretty viskositeetti-indeksien muuttumi­

nen kokeiden aikana. Käyttämättömälle mineraaliöljylle on ilmoitettu kaksi arvoa. Ylempi vastaa Esson laboratoriosta saatujen arvojen perusteella laskettua, alempi on laskettu kuvan 5.4 mukaan arvioidun viskositeettiarvon perusteella.

Kasviöljyjen viskositeetti-indeksit ovat pysyneet lähes vakioina, mineraaliöljyllä on viskositeetti-indeksi las­

kenut koko ajan. Edes kokeen loppuvaiheessa ei mineraali- öljyn viskositeetti-indeksin muuttuminen ole vähentynyt.

Tässäkin tosin olis^i pitempi koeaika voinut muuttaa tilan­

netta.

Kasviöljyjen viskositeetti-indeksitkin ovat omaa luokkaansa.

Iiissaineistainattornien kasviöljyjen indeksit ovat yli 40 yk­

sikköä suurempia kuin hyvän, lisäaineistetun mineraaliöljyn.

Viskositeetti-indeksi

Esso Rypsi --Rapsi

500 6 Koeaika (h) Kuva -5.5. Viskositeetti-indeksien muuttuminen koeajan

funktiona. Käyttämättömälle mineraaliöljylle on ilmoitettu kaksi arvoa. Ylempi on laskettu valmistajan ilmoittamista viskositeeteista, alempi taas arvioitu kuvan 5.4 perusteella.

5.3 Kokonalshanpoluvut

Kokonaishappolukujen määritykset suoritettiin VTT:11a.

Määritykset suoritettiin uusista öljyistä, sadan tunnin välein otetuista öljynäytteistä ja pumpussa sen hajotessa

olleesta öljystä. Määritysmenetelmä oli ASTM D 664. Tulok­

set ovat liitteessä 5. Kuvaan 5.6 on piirretty kokonais- happolukujen muuttuminen öljyillä koeajan funktiona.

Kokona!shappoluku (mg KOH/g)

Rypsi — Soija •-Rapsi

Koeaika (h)

Kuva 5.6. Kokona!shappolukujen muuttuminen koeajan funktiona.

Happoluvut ja niiden muutokset olivat odotusten mukaisia.

Pienin happoluku ja sen muutos oli mineraaliöljyllä. Suu­

rin taas raa'alla rapsiöljyllä.

Kokeen aikana ei mineraaliöljyn kokonaishappoluvussa tapah­

tunut juuri muutoksia. Tämä johtuu mineraaliöljyn luontai­

sesti pienemmästä hapettumistaipumuksesta ja öljyssä ole­

vista hapettumisenestolisäaineista.

VTT:n mittaustulosten mukaan rypsi- ja soijaöljyjen koko- nai shappoluku laski hieman ensimmäisen 100 tunnin aikana.

Tähän on todennäköisesti syynä näytteenotossa tapahtunut vir­

he. Käyttämättömien öljyjen näytepulloihin on päässyt säilytys astian pinnalta hapettunutta öljyä, jonka kokona!sha.ppoluku tietenkin on"suurempi kuin syvemmällä astiassa olleen öljyn.

Rypsi- ja soijaöljyjen kokonaishappoluku oli mineraaliöljyyn verrattuna kokeiden alussa n. 2 kertainen, kokeiden lopus­

sa oli happolukujen suhde noin 2.5. 100 ensimmäisen tunnin jälkeen rypsi- ja soijaöljyjen kokonaishappoluku kasvoi suoraviivaisesti, ei kuitenkaan merkittävässä määrin.

Käyttämättömän raa'an rapsiöljyn kokonaishappoluku oli n.

50 kertainen mineraaliöljyyn verrattuna ja noin 25 kertai­

nen raffinoitujen rypsi- ja soijaöljyjen kokonaishappolukuun verrattuna. Vertailu mineraaliöljyn kanssa ei kuitenkaan ole näin yksinkertaista, koska mineraaliöljyssä on lisäaineita,

jotka muuttavat sen happolukua suuresti, vrt 4.3.2.

Raaka.rapsiöljy pilaantui selvästi nopeammin kuin muut koe- öljyt. 500 tunnin kuluessa rapsiöljyn happoluku kasvoi n.

0.14 mgKOH/g, kun soija- ja rypsiöljyjen happoluku kasvoi vain n. 0.03 mgKOH/g. Ero on seurausta puhdistamat!omassa,

ja valkaisemattomassa öljyssä jo alunperin olevista vapais­

ta rasvahapoista.

Missään vaiheessa ei millään öljyllä kokonaishappoluku kas vanut niin suureksi, että se olisi vaikuttanut öljyn käyt­

tökelpoisuuteen. '

5.4 Jähmepisteet

Jähmepiste .iden määritys suoritettiin VTT :11a. Määritysmene­

telmä oli A5TM D 97. Jähmepisteet määritettiin kasviöljyistä, uus ist a käyttämättömistä öljyistä ja. kunkin koesarjan viimei­

sestä näytteestä. Mineraaliöljystä ei jähmepisteitä määri­

tetty, koska tarkoitus oli tutkia, kuinka käytr-ö vaikuttaa etenkin uusien, vähäerukaisten Öljyjen jähmepisteeseen.

Tulokset ovat liitteessä 5. Kuvaan 5.6 on piirretty jähniepis- teiden muuttuminen koeajan funktiona.

Jähmepiste (°C)

-50 n

» Esso Uni vis HP 32

-)

"* ' — *--- «- — —O

Rypsi ---Soija--- — Rapsi —

-O -40

-30

-20

-10

0

0 100 200 300 400 ^{500 600}

Koeaika (h) Kuva 5.6. Kasviöljyjen jähmepisteiden muuttuminen

koeaikana

Kuvaan.on merkitty mineraaliöljyn ilmoitettu Jähmepiste, joka on lähes kaksinkertainen rypsi- ja rapsiöljyjen jähmepistei­

siin verrattuna. Käyttämättömän raa'an rapsiöljyn Jähmepiste on saatu Ö1jynpuristamo Oy:Itä.

•Matalin Jähmepiste on ollut soijaöljyllä. Se on aivan kirjal­

lisuuden antamien arvojen -12....-7 °C suuruinen. Rapsi- ja rypsiöljyjen jähmepisteet ovat huomattavasti kirjallisuuden antamia arvoja -S»..0 °C matalampia. Tämä on seurausta nii­

den aikaisempaa matalammasta erukahappopitoisuudesta.

Jähmepisteet ei juuri ole muuttuneet koeaikana.

5.5 Painohäviöt

Tutkimuksessa mitattiin siipien ja roottorin painot 100 tun­

nin välein. Kehän pesu täysin puhtaaksi ei onnistunut, joten sitä ei kannattanut punnita. Myöskään painelevyä ei punnittu, koska käytössä oli vain yksi ja sekin erittäin monimutkainen muodoiltaan. Koepumppu Vickers 1040 on paljon yksinkertai­

sempi rakenteeltaan, joten sen pesu onnistuu helpommin.

Punnitukset suoritettiin aina välittömästi pesun ja kuivatuk­

sen jälkeen. Osia käsiteltiin atuloilla likaantumisen estä­

miseksi.

Siivet punnittiin ensin kukin erikseen ja sitten kaikki yh­

dessä. Vaakaa luettiin 0.1 mg:n tarkkuudella, tulokset on pyöristetty lähimpään milligrammaan kuten ASTM D 2882 edellyttää.

Mitatut painot' on esitetty liitteessä 6. Kuvaan 5.8 on piir­

retty siipien kokonaispainon muuttuminen koeajan funktiona.

Painohäviö (mg) +10

-10

20

30

0 100 200 300 400 ’ 500

'. ‘ . Koeaika (h)

Kuva 5.8, Siipien kokonaispainon muuttuminen koeajan funktiona

--- --- --- -- ---- 1--- —

----•

•*—r "7"* 'i —^><4.

*4 ---<

's 4.

N

b

-

k---—

bO—____ _

• o ?

Esso

---Rypsi

---Soija

---Rapsi

'"-s

"''ч

0

'"'"s

Roottorien painon muuttumista esittää kuva 5.9. Nollapainok- si on kummassakin kuvassa merkitty uuden, käyttämättömän osan tai sarjan paino.

Palnohäviö (mg) +10

Kuva 5.9. Roottorien painon muuttuminen koeajan funktiona

Vähiten painohäviöitä syntyi siivissä yllättäen rypsiöljyllä.

500 tunnin kuluttua kokeen alkamisesta siipien kokonaispaino oli laskenut yhtä paljon kuin mineraaliöljyllä 400 tunnin aikana.

Soi'jaöljy oli selvästi huonompaa, painchäviö oli kokeen lo­

pussa yli 4-kertainen rypsiöljyyn verrattuna. Mineraaliöljyllä painohäviöt syntyivät ensimmäisen 200 tunnin aikana, sen

jälkeen painot pysyivät vakioina. Rypsiöljyllä ensimmäiset painohäviöt syntyivät vasta 300 tunnin kuluttua kokeen alus­

ta. Tällöinkin ne olivat pieni-'.

Soijaöljyllä paino putosi yllättävästi paineen ollessa 105 bar eli tuntien 200 ja 500 välissä. Sen jälkeen painojen vähene- misnopeus taas hidastui.

Raa'alla rapsiöljyllä painot vähenivät koko kokeen ajan. En­

simmäisen 100 tunnin aikana väheneminen oli hitaampaa kuin sen jälkeen. 500 tunnin kohdalla siipien kokonaispaino oli laskenut 25 mg eli noin 2 kertaa niin paljon kuin soijaöljyllä ja noin 8 kertaa niin paljon kuin rypsiöljyllä.

Ruotsalaisen standardiehdotuksen /59/ mukaan saa ASTM D 2882 kokeessa siipien kokonaispaino 250 tunnin aikana laskea 50 mg.

Suora vertailu tehtyjen kokeiden ja standardiehdotuksen

kesken ei ole paikallaan, koska pumppu ja koeolosuhteet ovat erilaiset. Kuitenkin, jos verrataan painohäviöitä, ovat ne

pieniä.

Roottorissa syntyi vähiten painohäviöitä mineraaliöljyllä kokeiltaessa. Seuraavina olivat rypsi, soija ja rapsi täs­

sä järjestyksessä.. Rapsiöljyllä syntynyt painohäviö oli kokeen lopussa n. 17 kertainen mineraaliöljyyn verrattu­

na.

Mineraaliöljyllä painohäviöt syntyivät 100 ja 200 tunnin välillä, sen jälkeen paino vakiintui.

Rypsi- ja soijaöljyillä suurempia painohäviöitä alkoi syn­

tyä paineen ollessa 140 bar eli tunneilla 300...400 kokeen alusta. 400 tunnin jälkeen roottorin•paino rypsillä, soi­

jalla ja rapsilla väheni suunnilleen yhtä paljon.

Suurimmat painohäviöt syntyivät jälleen raa’alla rapsiöl­

jyllä kokeiltaessa. 500 tunnin jälkeen oli roottorin paino laskenut 35 mg.

5.6 Pinnankarheudet

Pinnankarheudet mitattiin siivistä ja kehästä.- Roottorista olisi ollut mielenkiintoista mitata pinnankarheudet siipien urista, mutta tähän sopivia mittalaitteita el ollut käytet- tävissä.

Mitatut pinnankarheudet on esitetty liitteessä 7.

Kunkin kohdan pinnankarheus mitattiin aina viiteen kertaan ja näistä laskettiin keskiarvo. Pinnankarheus mitattiin R - arvona, yksikkö дт.

Siivistä mitattiin pinnankarheudet kuvan 5.10 osoittamista kohdista. Liukupinta mitattiin koska se joutuu kovinunalle rasitukselle liukuessaan koko ajan kehää vasten. Voitelukal- von puuttuminen näkyy todennäköisesti liukupinnassa ensim­

mäisenä. Liitteessä 7 esitetyt liukupintojen pinnankarheuk- sien arvot ovat kaikkien mittaustulosten keskiarvoja. Kussa­

kin pisteessä on mitattu 60 pinnankarheutta (5 mittausta x 12 siipeä = 60). Liukupintojen pinnankarheuksien muuttuminen kokeiden kuluessa on esitetty kuvassa 5.11.

liukumisjälkiä

1iukumis j älkiä iiven

sivupinta

Kuva 5.10. Pinnankarheuksien mittauspisteet siivissä

Soijaöljyä lukuunottamatta liukupintojen pinnankarheudet ei­

vät paljoa eroa toisistaan. Soijaöljyllä on pinnankarheus jostain syystä kasvanut huomattavasti tuntien 200 ja 300 välillä. Syytä on valkea arvailla, mahdollisesti Vcitelukal- vo on pettänyt tai järjestelmään on päässyt likaa., joka on naarmuttanut pumppua. Jälkimmäinen mahdollisuus on todennä­

köisempi, koska seuraavissa mittauksissa on taas tapahtunut pintojen siliämistä. 500 tunnin kohdalla eivät kasviöljyjen keskinäiset erot ole huomattavia.

Plnnankarheus R& (pm)

10--- --- »-*---- --- --- --- --- --- --- --- 1—

0 100 ^. 200 300 400 500

Koeaika (h) Kuva 5*11. Siipien liukupintojen pinnankarheuksien

muuttuminen koeajan funktiona.

Siipien sivupintojen pinnankarheudet mitattiin 45 0 kulmassa niiden liukusuuntaan nähden. Mittaukset suoritettiin niistä

siivistä, jotka tunnusmerkkien perusteella pystyttiin mit­

taamaan aina samalta puolelta. Näitä siipiä oli 7 kpl. Liit­

teessä 7 esitetyt siipien sivupintojen pinnankarheuksien arvot ovat 35 mittauksen keskiarvoja (5 mittausta x 7 siipeä

= 35). Sivupintojen pinnankarheuksien muuttuminen on esitet­

ty kuvassa 5.12.

Pinnankarheus R& (pm)

Rypsi Soija

----1—o~i—i__i.__ i

Koeaika (h) Kuva 5.12, Siipien sivupintojen pinnankarheuksien

muuttuminen koeajan funktiona.

Siipien sivupinnoilla olivat pinnankarheuksien muutokset pienimpiä. Kasviöljyillä ei juuri tapahtunut muutoksia, mineraaliöljyllä jo alunperinkin karkeammat sivut tasoit­

tuivat jonkin verran.

Mittaukset on suoritettu kohdista, jotka eivät joudu ko­

valle rasitukselle alttiiksi. Liikkuessaan roottorin urassa ulos ja. sisään, muodostuu siipeen liukumi s jälkiä kuvaan 5.10 merkittyihin kohtiin. Koska mittaukset suoritettiin keskemmältä siipeä, eivät nämä kulumisjäijet näy tuloksissa.

Sivupintojen pinnankarheuksien mittaustuloksia voidaan käyttää hyväksi arvioitaessa mittausten luotettavuutta ja toistettavuutta; koska mittaukset suoritettiin kohdista, joissa todennäköisesti ei‘tapahdu muutoksia, eikä mittaus­

tuloksissa ole eroja, voidaan tuloksia pitää luotettavina ja toistettavuutta hyvänä. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että olisi saatu pinnankarheuksien absoluuttiset arvot.

Saadut arvot ovat suhteellisia eli osoittavat, kuinka pin- nankarheudet muuttuvat.

Kehästä mitattiin pinnankarheudet kuvan 5. 13 osoittamista kohdista. Pisteistä 1 ja 2 sekä 3 ja 4 mitatuista arvoista laskettiin omat keskiarvot, sillä osoittautui,että näihin syntyi suuria eroja. Liitteessä 7 olevat,kehää koskevat mittaustulokset ovat 10 mittauksen keskiarvoja (5 mittausta x 2 pistettä = 10).

Imuaukko

. Kehä Pyörimissuunta

Siipi r~‘~

Piste 1 Piste 3

Paineli!täntä Paineliitäntä

Piste 2 .Roottori —

Akseli

Kuva 5.13. Pinnankarheuden mittauspisteet kehässä

Pisteet 1 ja 2 sijaitsevat kehän paineenalaisessa osassa, lä­

hellä poistoaukkoa, jossa öljykalvo kestää, paremmin siipien ja kehän välissä kuin pisteissä 3 ja 4, jotka sijaitsevat lähellä imuaukkoa.

Imuaukossa on paine pieni, mahdollisesti jopa alipainetta.

Lisäksi imuputken mutkat aiheuttavat öljyvirtaan pyörteitä, joista voi olla seurauksena kavitaatiota. Kavitaatiosta on todettu olevan seurauksena ns. scuffing-ilmiö imuaukon kohdalla /2/. Scuffingin seurauksena pinnankarheus kasvaa.

Kuvaan 5.14 on piirretty pinnanlcarheuksien muuttuminen pisteis­

sä 1 ja 2. .

Pinnankarheus R (}im)

Kuva 5.14. Pinnankarheuksien muuttuminen kehän pis­

teissä 1 ja 2 koeajan funktiona.

Tendenssi on alussa kaikilla öljyillä laskeva, sen jälkeen pinnarikarheuksie.n voi sanoa vakiintuvan. Raa'alla rapsiöl- jyllä ovat pinnankarheu.det 400 tunnin kohdalla yllättäen laskeneet huomattavasti, palaten kuitenkin seuraavassa mit­

tauksessa lähes samaan arvoon kuin ennenkin. Selväpiirtei- . siimoin ovat muutokset tapahtuneet mineraaliöljyllä.

Hälyttäviä eivät arvot ole missään vaiheessa.

Kehän pisteiden 3 ja 4 pinnankarheuksien muuttumista esittää kuva 5.15.

Pinnänkarheus R& (pm) Esso

Rypsi -Rapsi

Koeaika (h) Kuva 5.15. Pinnankarheuksien muuttuminen kehän pis

• • teissä 3 ja 4 koeajan funktiona.

Tässäkin mineraaliöljy on käyttäytynyt■selväpiirteisimmin.

Kasviöljyillä on ensin tapahtunut pinnan siliämistä 100 tun­

nin aikana, sitten on sekä soija- että rapsiöljyllä tullut esille selvä tendenssi suurempaan pinnankarheuteen. Rypsiöl­

jyllä ei suuntaus ole niin selvä.

5 .7 Yhteenveto koetuloksista

Kasviöljyjen kestävyys leikkausta vastaan osoittautui hy­

väksi. Kun mineraaliöljyn viskositeetit laskivat selvästi 400 tunnin aikana, ei kasviöljyissä juuri tapahtunut muu­

tosta 100 tuntia pitempänä koeaikana. Selvimmin näkyi mi­

neraaliöljyn viskositeetin lasku matalammassa määritys- lämpötilassa.

Kasviöljyjen viskositeetti-indeksit osoittautuivat sekä korkeammiksi että paremmin säilyviksi, Mineraaliöljyn vis­

kositeetti-indeksi laski yli 20 yksikköä, kasviöljyjen tus­

kin ollenkaan. Kasviöljyjen viskositeetti-indeksit olivat käyttämättömillä öljyillä yli 40 yksikköä suurempia kuin mineraaliöljyillä. Käytetyillä öljyillä oli ero kasvanut yli 20 yksikköä, ollen tällöin yhteensä yli 60 yksikköä.

Kokonaishappoluvuissa tapahtuivat muutokset päinvastoin kuin viskositeeteissa. Mineraaliöljyn happoluvussa.ei juuri ta­

pahtunut muutosta. Kasviöljyjen happoluvut kasvoivat eli öl­

jyt pilaantuivat jonkin verran. Muutokset eivät olleet niin suuria, että ne olisivat vaikuttaneet viskositeetteihin.

Tehtyjen kokeiden perusteella ei vielä voi piirtää viskosi- teetti-happoluku kuvaajaa, jonka avulla voisi päätellä

milloin öljy on liian pilaantunutta hydraulikäyttöön. Koe­

aika pitäisi pidentää moninkertaiseksi, jotta saataisiin esille muutoksia. Koska kysymyksessä on perustutkimus ja ko­

keet aloitettiin varovasti, ej tässä yhteydessä ole- mah­

dollisuutta enempiin päätelmiin.

Mineraaliöljyn jähmepiste osoittautui ylivoimaiseksi kasvi- öljy ihin nähden. Yllätys oli uusien vähäerukaisten lajikkei­

den, rypsi- ja rapsiöljyn, matala jähmepiste. Kirjallisuuden antamiin arvoihin verrattaessa ovat mitatut arvot erinomaisia.

Uusia lajikkeita voidaan ajatella käytettävän jopa ulkona sijaitsevissa järjestelmissä.

Kasviöljyjen voiteluominaisuudet osoittautuivat ¡hyviksi.

Pumpun osien painohäviöt mineraaliöljyllä ja raffinoiduil- la kasviöljyillä olivat pieniä. Raa’alla rapsiöljyllä pai­

nohäviöt olivat jonkin verran suurempia kuin"muiden öljyjen

aiheuttamat painohäviöt. Verrattuna ruotsalaiseen -standar­

diehdotukseen /59/, joka on lähes vastaava koe, olivat pai­

nohäviöt selvästi hyväksyttävällä alueella. Vertailua ei ehkä olisi syytä suorittaa, mutta siitä saa jonkinlaisen lähtöarvon, niin kauan kuin omia tuloksia ei ole käytettä­

vissä ¿ Suoran vertailun estää pumppujen erilaisuus. Mikäli käytettävissä olisi ollut yleisesti käytetty Vickers V104- pumppu, olisivat tulokset olleet paremmin vertailukelpoi- v siä muualla maailmassa tehtyjen kokeiden kanssa,.

Pinnankarheuksien mittauksiin on syytä suhtautua varauksella, vaikka niiden toistettavuus ja luotettavuus on osoitettu hy­

viksi. Todella rasitetuissa paikoissa pinnankarheudet milloin suurenivat, milloin pienenivät. Missään vaiheessa eivät pin­

nankarheudet kuitenkaan tulleet liian suuriksi. Suurimmil­

laan oli Rg-arvo 0.77 pm (kehä, pisteet 3 ja 4, raaka rapsi- öljy, 500 tuntia). Tämä on vain 0.17 pm suurempi kuin uudel­

la osalle mitattu arvo (rypsiöljy, uusi kehä, Rg - 0.60 pm) Kirjallisuustutkimuksen perusteella saatu hyvä kuva kasviöl­

jyjen hyvistä voiteluominaisuuksista, viskositeeteista ja viskositeetti-indekseistä vain vahvistui laboratoriokokei­

den myötä. Mikäli vertailuöjynä olisi ollut lisäaineeton, puhdas mineraaliöljy, olisivat tulokset voineet olla täysin erilaisia, vrt. 1.2.

' ■ 6. KASVIÖLJYJEN KÄYTTÖMAHDOLLISUUKSIA HYDRAULIIKASSA

Kasviöljyjen hapettumistaipumukset rajoittavat niiden mahdollisia sovellutusalueita hydrauliikassa. Käyttöko­

keilut kannattaa aloittaa teollisuushydrauliikasta, koska tällöin voidaan helposti järjestää kaasusuoja tai muulla tavalla suojata neste hapen vaikutuksilta. Teollisuushyd­

rauliikassa ympäristön aiheuttamat vaikutukset ovat pie­

nempiä kuin liikkuvan kaluston hj^drauliikassa. Lämpötilan vaihtelut ovat teollisuudessa pienempiä kuin ulkona ole­

vissa järjestelmissä. Kondensoitunut ja muuten järjestelmään päässyt vesi ja sen vaikutukset jäävät tällöin pienemmiksi kuin ulkona olevissa järjestelmissä. Myös teollisuuslai­

tosten ilmaa on helpompi kontrolloida kuin ulkoilmaa, jossa on paljon kuluttavia kvartseja ym. aineita.

Mikäli ei öljyssä käytetä lisäaineita parantamaan sen omi­

naisuuksia, on alussa ehkä syytä käyttää pienempiä paineita kuin mineraaliöljyillä. Tämä voi joskus aiheuttaa vaikeuksia kun paineita laskettaessa teho laskee vastaavasti. Toisaalta ovat nykyisin käytettävät hydraulijärjestelmien paineet niin suuria, että on kohdattu vaikeuksia sylinterivarsien nurjah­

taessa.

Siirtyminen kasviöljyjen käyttöön ei aiheuta suuria kustan­

nuksia. Mitään uusia komponentteja pilaantumisenestolaittei- den ja uusien öljysuodattimien lisäksi ei tarvita. Huuhtelu uudella öljyllä aiheuttaa pienen menoerän. Mikäli ei vaadita ehdotonta öljyjen puhtautta, esim. elintarvikekelpoisuuden säilyttämistä, voidaan järjestelmä täyttää uudella öljyllä heti kun vanha on päästetty pois järjestelmästä,

huuhtelua. Tämä on mahdollista, koska kasviöljyt

Siis ilman liukenevat mineraaliöljyihin. Käin saadun seoksen ominaisuudet riippu­

vat öljyjen määrien suhteesta. Mitä enemmän järjestelmään on jäanyv mineraaliöljyä, sitä enemmän ovat seoksen ominai­

suudet sen kaltaisia.

Puhtaampaa riittävästi taan järjes

öljyä haluttaessa on järjestelmää huuhdeltava uudella öljyllä. Huuhtelun jälkeen öljy poiste- telmästä, suodattimet vaihdetaan uusiin ja

jär-jestelmä täytetään uudella, käyttämättömällä öljyllä. Täy­

tön jälkeen Ъп järjestelmä syytä sulkea nopeasti ja huolel­

lisesti, jotteivät happi ja lika pääse vaikuttamaan öljyyn.

Kasviöljyjä käyttävä hydraulijärjestelmä edellyttää jonkin verran enemmän tarkkailua kuin mineraaliöljyä käyttävä.

Hapettumisen aiheuttamia muutoksia öljyssä on syytä tarkkailla, jotta öljy osattaisiin vaihtaa ennenkuin pilaantuminen on

edennyt liian pitkälle.

Luonnonsuojelulliselta kannalta tärkeämpiä sovellutuksia ovat liikkuvan kaluston, kaivinkoneiden , metsäkoneiden, nosturien jne. hydrauliikat. Näiden kohdalla sovellutus- vaikeuksia aiheuttavat jo mainitut lämpötilanvaihtelut ja pölyinen ilma. Lisäksi liikkuvassa kalustossa nykyisin käy­

tettävät suuret paineet, jopa yli 400 har, aiheuttavat var­

maan vaikeuksia. Tässä tutkimuksessahan suurimmat paineet olivat vain 210 bar.

Kasviöljyjen käyttö uudessa, korkeapaineisessa hydrauliikassa edellyttää vielä lisätutkimuksia. Todennäköisesti kasviöljyjä joudutaan lisäaineistamaan, jos niitä halutaan käyttää kor­

keissa paineissa.

Vanhemmassa ja siis myös useammin vuotavassa liikkuvan ka­

luston hydrauliikassa on käytetty pienempiä paineita, joten näissä voitaisiin huuhtelun jälkeen siirtyä käyttämään

kasviöljyjä.

7. KASVI- JA MINERAALIÖLJYJEN HINNAT, KOTIMAISTEN KASVIÖLJYJEN SAATAVUUS

7.1 Kasvi.- ja mineraaliöljyjen hihnat keväällä 1978

Kasvi- ja mineraaliöljyjen aiheuttamien kustannusten vertailu on vaikeaa kahdesta syystä: ensinnäkin kasviöljyjen lcestoikiä hydrauliikassa ei tunneta, joten niiden muodostamaa kustannus- lisää ei voida laskea. Toiseksi kasviöljyjen hinnat riippuvat ratkaisevasti raífinointikustennuksista ja kunkin hetken maail­

manmarkkinahinnasta. Hinnat noteerataan kerran kuukaudessa ja muutokset voivat olla suuria.

Keväällä 1978 maksoivat mineraaliöljyt pienkuluttajille n.

2.80 mk/kg. Hinnassa ovat mukana sekä astia että lvv. Astian osuudeksi arvioidaan n. 30 p/kg, jolloin öljy ilman astiaa maksaisi n. 2.50 mk/kg. Tämä on keskiarvohinta tutkimuksessa mukana ollutta Esso Univis öljyä vastaaville hydrauliöljyille

/81/. Suurkuluttajat saavat öljynsä pitkäaikaissopimusten perusteella vielä halvemmalla, jopa alle 2 mk/kg.

Tutkimuksessa mukana ollut raaka rapsiöljy maksoi toukokuun alussa 1978 Ö1jynpuristamo Oy :ssä ilman astiaa ja lvv:a n.

2.60.mk/kg. lvv:n kanssa hinnaksi tulee n. 3.0 mk/kg.'

Huonon kesän jälkeen voi seuraavana keväänä saada myös hal­

vempaa, klorofylliä sisältävää vihertävää rapsiöljyä. Tämän hinta on ollut n. 2 mk/kg /77/.

Puhdistetut, raffinoidut kasviöljyt maksavat enemmän. Alkali- raffinoitu rypsiöljy maksaa Raision tehtaalla n. 3.50 mk/kg

ja soijaöljy n. 4 mk/kg /82/. Soijaöljy on kalliimpaa, koska se tuodaan ulkomailta. Mitä enemmän öljyjä puhdistetaan, sitä kalliimmiksi ne tietenkin tulevat. Hydraulikäytössä ei ole syytä käyttää alkaliraffinoitua puhtaampaa öljyä.

Elintarvikekäyttöön tarkoitetuista ra.ffinoiduista kasviöljyistä joudutaan maksamaan valmisteveroa. Sen tarkoitus on keinote­

koisesti nostaa öljyjen hinta niin korkeaksi, että niistä valmistettavien margariinien hinta nousee lähelle voin hin­

taa, mieluummin sen yläpuolelle„ Koska kasviöljyjen, hinnat

riippuvat maailmanmarkkinahinnoista, muutetaan valmisteveron suuruutta vastaavasti. Veron suuruuden tarkistus suoritetaan kerran kuukaudessa. Maailmanmarkkinahinnan muutoksen ollessa yli 2 %, muutetaan valmisteveroa vastaavasti niin, että öljy­

jen hinnat pysyvät asetetussa tavoitehinnassa. 1978-05-18 oli Valmisteveron suuruus 2.85 mk/kg /85/.

Valmisteveron kanssa maksavat kasviöljyt toukokuussa 1978 n. 6.4...6.9 mk/kg. Teknilliseen käyttöön menevä elintarvi- kekelpoinen kasviöljy on mahdollista vapauttaa valmisteveros­

ta /83/. Tällöin niiden hinnat ovat valmisteveron suuruuden verran pienempiä.

Tässä mainitut kasviöljyjen hinnat ovat voimassa toukokuussa 1978. Niitä ei saa yleistää koskemaan koko vuotta tai pitem­

piä ajanjaksoja.

Merkittäessä mineraaliöljyn hinnaksi 1, muodostuu edellämai­

nituilla hinnoilla raa'an rapsiöljyn hinnaksi n. 1.2, alkali- raffinoidun rypsiöljyn n. 1.4 ja soijaöljyn n. 1.6. Valmiste­

nituilla hinnoilla raa'an rapsiöljyn hinnaksi n. 1.2, alkali- raffinoidun rypsiöljyn n. 1.4 ja soijaöljyn n. 1.6. Valmiste­

In document Tutkimus eräiden kasviöljyjen käyttömahdollisuuksista hydrauliikan toiminta-aineena (sivua 97-0)