close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Влияние продуктов температурной деструкции на процессы окисления и противоизносные свойства моторных масел различной базовой основы..pdf

код для вставкиСкачать
Транспорт
22. Недведский А. Анализ рынка добровольного страхования наземных транспортных средств // Страхование в Беларуси. 2010. № 05 (90). С. 14–17.
23. Бульбенков В.В., Сушко А.А., Ливанский О.Г. и др. Состояние безопасности дорожного движения в Республике
Беларусь в 1999–2008 годах и наметившиеся тенденции:
аналитический сб. Минск: МВД Респ. Беларусь, 2009. 144 с.
24. Бульбенков В.В. и др. Сведения о состоянии дорожнотранспортной аварийности в Республике Беларусь в 2009
году: аналитический сб. Минск: МВД Респ. Беларусь, 2010.
88 с.
25. Бульбенков В.В. и др. Сведения о состоянии дорожнотранспортной аварийности в Республике Беларусь в 2010
году: аналитический сб. Минск: МВД Респ. Беларусь, 2011.
89 с.
26. Ливанский О.Г., Мельченко Н.А. и др. Сведения о состо-
янии дорожно-транспортной аварийности в Республике Беларусь в 2011 году: аналитический сб. Минск: МВД Респ.
Беларусь, 2012. 89 с.
27. Профилактика дорожно-транспортного травматизма //
Информационный Бюллетень для руководителей здравоохранения ФГУ Центральный НИИ организации и информатизации здравоохранения Росздрава [Электронный ресурс].
URL: http: // whodc.mednet.ru/component/option,com_ attachments/id,34/task,download (08.12.2009).
28. Trawén A. International comparison of costs of a fatal casualty of road accidents in 1990 and 1999 // Accident Analysis and
Prevention. 2002. № 34. Р. 323–332.
29. Блинкин М.Я., Решевтова Е.М. Безопасность дорожного
движения: история вопроса, международный опыт, базовые
институции. М.: Высшая школа экономики, 2013. 240 с.
УДК 621.892.1
ВЛИЯНИЕ ПРОДУКТОВ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕСТРУКЦИИ НА ПРОЦЕССЫ ОКИСЛЕНИЯ И
ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ СВОЙСТВА МОТОРНЫХ МАСЕЛ РАЗЛИЧНОЙ БАЗОВОЙ ОСНОВЫ
© Б.И. Ковальский1, Н.Н. Малышева2, Е.Г. Кравцова3, А.А. Рябинин4, М.С. Лысая5
Сибирский федеральный университет,
660074, Россия, г. Красноярск, ул. Киренского, 26.
Совместно с институтом нефти и газа проведен анализ результатов испытания моторных масел различной базовой основы на температурную стойкость в диапазоне температур от 160 до 300°С и оценено влияние продуктов
температурной деструкции на процессы окисления и противоизносные свойства. Полученные данные послужили
основой для рекомендаций по изменению технологии изготовления некоторых марок моторных масел различной
базовой основы для применения в сибирских условиях.
Ил. 6. Библиогр. 2 назв.
Ключевые слова: температурная стойкость; термоокислительная стабильность; вязкость; летучесть;
критерий противоизносных свойств; процессы самоорганизации; потенциальный ресурс.
THERMAL DESTRUCTION PRODUCT EFFECT ON OXIDATION AND ANTIWEAR PROPERTIES OF MOTOR OILS
OF VARIOUS BASES
B.I. Кovalskiy, N.N. Malysheva, E.G. Kravtsova, А.А. Ryabinin, M.S. Lysaya
Siberian Federal University,
26 Kirensky St., Krasnoyarsk, 660074, Russia.
The analysis of the results of testing motor oils of different bases for thermal stability in the temperature range from 160
to 300°C is carried out together with the Institute of Oil and Gas. The effect of thermal destruction products on oxidation
processes and anti-wear properties is evaluated as well. On the basis of the obtained data recommendations are given to
change the production technology of some brands of motor oils of different bases in order to be used in Siberian cond itions.
6 figures. 2 sources.
Key words: temperature stability; thermal-oxidative stability; viscosity; volatility; anti-wear criterion; self-organization processes; potential resource.
___________________________
1
Ковальский Болеслав Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры топливообеспечения и горюче-смазочных
материалов, тел.: (391) 2062931, e-mail: Labsm@mail.ru
Кovalskiy Boleslav, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Fuel Supply and Oil and Lubrication Materials , tel.:
(391) 2062931, e-mail: Labsm@mail.ru
2
Малышева Наталья Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры топливообеспечения и горюче-смазочных
материалов, тел.: 89131905779, e-mail: Nataly.nm@mail.ru
Malysheva Natalia, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Fuel Supply and Oil and Lubrication
Materials, tel.: 89131905779, e-mail: Nataly.nm@mail.ru
3
Кравцова Екатерина Геннадьевна, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры топливообеспечения и
горюче-смазочных материалов, тел.: 89130333528, e-mail: Rina_986@mail.ru
Kravtsova Ekaterina, Candidate of technical sciences, Senior Lecturer of the Department of Fuel Supply and Oil and Lubricatio n Materials, tel.: 89130333528, e-mail: Rina_986@mail.ru
4
Рябинин Александр Александрович, студент, тел.: 89293369536, e-mail: s-ryabinin@mail.ru
Ryabinin Alexander, Student, tel.: 89293369536, e-mail: s-ryabinin@mail.ru
5
Лысая Мария Сергеевна, студентка, тел.: 89233354735, e-mail: lysaya_maria@mail.ru
LysayA Maria, Student, tel.: 89233354735, e-mail: lysaya_maria@mail.ru
122
ВЕСТНИК ИрГТУ №8 (91) 2014
Транспорт
В данной работе проведен анализ результатов
испытания моторных масел различной базовой основы (минеральной, частично синтетической и синтетической) с целью определения общих закономерностей
влияния продуктов температурной деструкции на процессы окисления и совместного влияния продуктов
температурной деструкции и окисления на противоизносные свойства. Для исследования выбраны моторные масла: минеральное М-10Г2к, частично синтетическое MobilSuper 2000 10W-40 SJ/SL/CF и синтетическое MobilSuper 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF.
Методика исследования. Влияние продуктов
температурной деструкции моторных масел различной базовой основы на процессы окисления оценивалось по изменению коэффициента поглощения светового потока, летучести, потенциальному ресурсу, вязкости, коэффициенту термоокислительной стабильности и критерию противоизносных свойств [1, 2].
Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение. Влияние продуктов температурной деструкции и базовой основы масла на процессы окисления оценивалось коэффициентом поглощения светового потока после 40 часов испытания
(рис. 1) Установлено, что базовая основа и температура деструкции влияют на процессы окисления моторных масел. Так, для минерального масла
(кривая 1) продукты температурной деструкции оказывают ин-гибиторное влияние на процессы окисления
при температуре 180, 200 и 240°С по сравнению с товарным маслом (точка на ординате). При температурах 160, 220, 260 и 280°С процессы окисления ускоряются. Для частично синтетического масла (кривая 2)
продукт температурной деструкции оказывает ингибиторное влияние на процессы окисления при температурах 160 и 180°С, а с увеличением температуры процессы окисления ускоряются быстрее, чем для других
масел. Для синтетического масла (кривая 3) продукты
температурной деструкции оказывают ингибиторное
влияние на процессы окисления в температурном интервале от 160 до 260°С по сравнению с товарным
маслом (точка на ординате). Кроме того, для этого
масла процессы окисления протекают с наименьшей
скоростью.
Вязкость термостатированных масел при окислении оценивалась коэффициентом относительной вязкости Кµ, определяемым выражением:
,
где
– соответственно вязкость окисленного и
товарного масел, сСт.
Согласно данным (рис. 2) коэффициент относительной вязкости при окислении термостатированных
масел подвержен значительным колебаниям для всех
исследованных масел. Так, для минерального масла
(кривая 1) вязкость окисленного масла превышает
вязкость товарного при температурах 160, 240–280°С,
для частично синтетического (кривая 2) – при температурах 200, 240 и 260°С, а для синтетического (кривая 3) – при температурах 240 и 260°С. Наибольшее
изменение вязкости установлено при температурах
выше 240°С, что вызвано образованием при окисле-
нии вторичных продуктов окисления с большей оптической плотностью. Уменьшение коэффициента относительной вязкости вызвано либо деструкцией вязкостных присадок, либо деструкцией базовой основы.
Рис. 1. Зависимость коэффициента поглощения
светового потока от температуры
термостатирования моторных масел при окислении
в течение 40 часов: 1 – минеральное; 2 – частично
синтетическое; 3 – синтетическое
Рис. 2. Зависимость коэффициента относительной
вязкости при окислении термостатированных
моторных масел в течение 40 часов от температуры:
1 – минеральное; 2 – частично синтетическое; 3 –
синтетическое
Самая низкая летучесть термостатированных масел при окислении в течение 40 часов (рис. 3) установлена для минерального масла М-10Г2К (кривая 1), а
самая высокая – для синтетического масла Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF (кривая 3). Причем для
частично синтетического и синтетического масла сохраняется тенденция уменьшения летучести при
окислении и увеличения температуры термостатирования.
ВЕСТНИК ИрГТУ №8 (91) 2014
123
Транспорт
,
где КП – коэффициент поглощения светового потока; U
– диаметр пятна износа, мм.
Рис. 3. Зависимость летучести
термостатированных моторных масел при окислении
в течение 40 часов от температуры
термостатирования: 1 – минеральное; 2 – частично
синтетическое; 3 – синтетическое
Потенциальный ресурс при окислении термостатированных масел определяется влиянием достижения коэффициентом поглощения светового потока
значений КП =0,7 для минерального и частично синтетического масел (рис. 4, кривые 1, 2) и КП=0,4 для синтетического (кривая 3). Наименьший потенциальный
ресурс независимо от температуры термостатирования установлен для частично синтетического масла, а
наибольший – для синтетического. Для всех исследованных масел наблюдается общая тенденция снижения потенциального ресурса с увеличением температуры термостатирования, однако интенсивность снижения зависит от базовой основы, которая максимальна для синтетического масла (кривая 3) и минимальна для минерального (кривая 1).
Для сравнения масел различной базовой основы
на сопротивляемость окислению предложен коэффициент термоокислительной стабильности ЕТОС, определяемый выражением:
,
Рис. 4. Зависимость потенциального ресурса при
окислении термостатированных моторных масел в
диапазоне от 160 до 300ºС: 1 – минеральное, КП = 0,7;
2 – частично синтетическое, КП = 0,7;
3 – синтетическое, КП = 0,4
где КП – коэффициент поглощения светового потока;
КG– коэффициент летучести,
.
Здесь m и М – соответственно массы испарившегося
масла при окислении и оставшегося после окисления,
г.
Данный коэффициент характеризует склонность
исследуемого масла к окислению и испарению. Согласно данным (рис. 5) продукты температурной деструкции оказывают ингибиторное влияние на процессы окисления минерального масла (кривая 1) при температурах 180, 200 и 240°С по отношению к товарному
маслу (точка на ординате). Для частично синтетического масла продукты температурной деструкции оказывают ингибиторное влияние при температурах 160 и
180°С, а для синтетического (кривая 3) – при температурах от 160 до 260°С.
Для оценки влияния продуктов температурной деструкции и окисления на противоизносные свойства П
используют отношение
124
Рис. 5. Зависимость коэффициента
термоокислительной стабильности при окислении
термостатированных моторных масел в течение
40 часов от температуры: 1 – минеральное;
2 – частично синтетическое; 3 – синтетическое
Данный критерий характеризует условную концентрацию продуктов окисления и температурной деструкции на номинальной площади фрикционного контакта. Зависимость критерия противоизносных
свойств от коэффициента поглощения светового потока описывается линейным уравнением
П=a КП,
где а – коэффициент, характеризующий скорость изменения критерия П; КП – коэффициент поглощения
светового потока.
ВЕСТНИК ИрГТУ №8 (91) 2014
Транспорт
Зависимости скорости изменения критерия П от
температуры термостатирования моторных масел
различной базовой основы приведены на рис. 6. Установлено, что при температуре термостатирования
160°С противоизносные свойства окисленных масел
не зависят от базовой основы. Однако для минерального масла самые высокие противоизносные свойства
установлены в температурном интервале от 180 до
240°С (кривая 1). Для синтетического масла самые
низкие противоизносные свойства установлены в диапазоне температур от 180 до 260°С.
Рис. 6. Зависимость скорости изменения критерия
противоизносных свойств при окислении
термостатированных моторных масел от температуры: 1 – минеральное; 2 – частично синтетическое;
3 – синтетическое
Сравнивая данные скоростей изменения противоизносных свойств не окисленных моторных масел
(точка на ординате) с окисленными, после термостатирования, установлено идентичное изменение противоизносных свойств масел различной базовой основы. Высокими противоизносными свойствами характеризуется минеральное масло, а более низкими – синтетическое. Кроме того, более стабильные противоизносные свойства установлены для синтетического
масла в диапазоне термостатирования от 160 до
240°С (кривая 3). При температуре 260°С противоизносные свойства синтетического масла понижаются.
Для минерального (кривая 1) и частично синтетическо-
го (кривая 2) масел противоизносные свойства одинаковы при температурах 260 и 280°С.
На основе проведенных исследований установлено, что продукты температурной деструкции оказывают ингибиторное влияние на процессы окисления при
температурах: для минерального масла М-10Г2К – 200
и 240°С, частично синтетического Mobil Super 2000
10W-40 SJ/SL/CF – 160 и 180°С и синтетического Mobil
Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF – 160°С. При температурах термостатирования, отличных от указанных, в
диапазоне от 160 до 300°С продукты температурной
деструкции оказывают каталитическое влияние на
процессы окисления, вызывая уменьшение потенциального ресурса масел при окислении.
Продукты температурной деструкции вызывают
изменение коэффициента относительной вязкости при
окислении минерального масла в диапазоне от 0,97 до
1,19, частично синтетического – в диапазоне от 0,85
до 1,17 и синтетического – в диапазоне от 0,74 до 1,0.
Летучесть термостатированных масел в диапазоне температур от 160 до 300°С при окислении в течение 40 часов испытания изменяется в пределах: для
минерального масла – от 7,8 до 3,0 г, частично синтетического – от 8,8 до 5,6 г, синтетического – от 6,8 до
4,0 г, причем чем выше температура термостатирования, тем ниже летучесть масла при окислении.
Противоизносные свойства термостатированных
масел при окислении предложено оценивать критерием, определяемым отрицанием коэффициентом поглощения светового потока к температуре износа, характеризующего условную концентрацию продуктов
окисления и температурной деструкции на номинальной площади фрикционного контакта, зависимость
которого от коэффициента поглощения светового потока имеет линейных характер. Установлено, что более высокими противоизносными свойствами характеризуется минеральное масло, более низкими – синтетическое, причем при температуре 160°С противоизносные свойства исследуемых масел практически
не зависят от базовой основы.
Статья поступила 26.05.2014 г.
Библиографический список
1. Ковальский Б.И., Малышева Н.Н., Лысая М.С. Влияние
2. Ковальский Б.И., Малышева Н.Н., Рябинин А.А. Влияние
продуктов температурной деструкции на окислительные
продуктов температурной деструкции на окислительные
процессы и противоизносные свойства частично синтетичепроцессы и противоизносные свойства минерального моского масла Mobil Super 2000 10W-40 SJ/SL/CF / Б.И // Вестторного масла М10-Г2к // Вестник Иркутского государственник Иркутского государственного технического университеного технического университета. 2013. № 8. С. 116–126.
та. 2013. № 7. С. 93–100.
ВЕСТНИК ИрГТУ №8 (91) 2014
125
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа