JPH09152396A - 潤滑油の消泡性試験装置 - Google Patents

潤滑油の消泡性試験装置

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JPH09152396A
JPH09152396A JP33587095A JP33587095A JPH09152396A JP H09152396 A JPH09152396 A JP H09152396A JP 33587095 A JP33587095 A JP 33587095A JP 33587095 A JP33587095 A JP 33587095A JP H09152396 A JPH09152396 A JP H09152396A
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JP
Japan
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lubricant
lubricating oil
measured
test container
oil
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JP33587095A
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English (en)
Inventor
Shuzo Nemoto
周蔵 根本
Kunihiko Kawada
邦彦 川田
Toshikazu Tsukada
敏和 塚田
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Tonen General Sekiyu KK
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Tonen Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 160℃といった高温下でも、被測定潤滑油
の内部に例えば直径25〜70μmといった微細な気泡
を発生させることができ、実機状態にて様々な潤滑油の
正確な消泡特性の評価を可能とした潤滑油の消泡性試験
装置を提供する。 【解決手段】 潤滑油の消泡性試験装置は、被測定潤滑
油を収容する試験容器2と、試験容器2が設置される加
熱装置を備えた温度調節器4と、試験容器2内に収容し
た被測定潤滑油を撹拌し該潤滑油中に微細な気泡を発生
させるホモジナイザー10とを有する。試験容器2内の
被測定潤滑油の密度が密度測定装置6にて測定され、被
測定潤滑油中に存在する泡量が下記式で求められる。 油中泡量(%)=(1−ρb/ρ0)×100 ここで、ρ0:泡を含んでいないときの被測定潤滑油の
密度 ρb:泡を含んだときの被測定潤滑油の密度

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン油、作動
油などのような開放系或は半開放系で使用される潤滑油
の消泡特性を評価するための試験装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年の環境問題への関心の高まりから、
自動車などにおいては例えばエンジン用潤滑油として低
フリクションを目的とした低粘度エンジン油の研究、開
発が進められているが、エンジンの運転条件は、エンジ
ンの高出力、高回転化とも相俟ってますます過酷化して
いる。このような過酷条件下では、エンジン油中に気泡
が混入すると泡の断熱圧縮による油温上昇や負荷容量の
低下などによる軸受などの損傷が増大する。
【0003】現在、エンジン油の消泡特性は、一般に、
ASTM評価法に従ったJIS K2518−1991
で規定されている「石油製品・潤滑油・泡立ち試験方
法」にて行なわれている。
【0004】この試験方法は、被測定潤滑油を所定量収
容した試験容器に所定の通気性を有したディフューザー
ストーンを介して空気を吹込み、試験容器内の潤滑油表
面に形成された泡の量、及び空気吹込み停止後、一定時
間経過後の泡の量を読み取ることにより、潤滑油の消泡
性を評価するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のASTM評価法に従った潤滑油の評価法は、24℃
或は93.5℃にて且つ静的或は準静的に行なわれる評
価法であって、実機状態での消泡性を、即ち、例えば1
50℃といった高温下にて且つ4500rpmといった
高速回転が行なわれているエンジンクランクケース内で
のエンジン油の消泡性を正確に評価しているとは言い難
い。即ち、上記ASTM評価法では、表面泡についての
消泡特性の評価は行なっているが、潤滑油の内部に存在
する気泡の評価、即ち、油中泡の評価は全く行なわれて
いない。
【0006】本発明者らの研究実験の結果によると、高
温、高速にて回転する実際のエンジンでは、エンジン油
の内部には、例えば直径30〜60μmといった微細な
気泡が発生し、この微細気泡の消泡性が、上述したよう
に、エンジンにとって極めて重要な因子となっているこ
とが分かった。又、本発明者らの研究実験によれば、デ
ィフューザーストーンを介して空気を吹込み方法では、
気泡の大きさは直径120〜140μm程度であり、直
径30〜60μm程度の微細な気泡を潤滑油中に形成す
ることは不可能であることが分かった。
【0007】従って、本発明の目的は、160℃といっ
た高温下でも、被測定潤滑油の内部に例えば直径25〜
70μmといった微細な気泡を発生させることができ、
実機状態にて様々な潤滑油の正確な消泡特性の評価を可
能とした潤滑油の消泡性試験装置を提供することであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
潤滑油の消泡性試験装置にて達成される。要約すれば、
本発明は、被測定潤滑油を収容する試験容器と、該試験
容器が設置される加熱装置を備えた温度調節器と、前記
試験容器内に収容した被測定潤滑油を撹拌し該潤滑油中
に微細な気泡を発生させるホモジナイザーと、前記試験
容器内の被測定潤滑油の密度を測定するための密度測定
装置とを有することを特徴とする潤滑油の消泡性試験装
置である。
【0009】好ましくは、本発明の消泡性試験装置は、
更に、前記密度測定装置からの信号を基に前記被測定潤
滑油中に存在する泡の量を下記式にて計算する泡量演算
装置が設置される。 油中泡量(%)=(1−ρb/ρ0)×100 ここで、ρ0:泡を含んでいないときの被測定潤滑油の
密度 ρb:泡を含んだときの被測定潤滑油の密度
【0010】又、好ましくは、前記ホモジナイザーは、
高速に回転するタービン部分と、ステーター部分とを備
えた撹拌手段を有し、前記被測定潤滑油は、高速回転す
るタービンとステーターとの間に生じる剪断力、衝撃及
び乱流によって撹拌され、前記タービンとステーターと
の隙間を通って放射状に上方へと激しく噴出し、上方に
噴出した上昇流は、転流板にて下方へと転向され、再度
前記ホモジナイザーにて撹拌される。
【0011】本発明にて、ホモジナイザーで形成する気
泡の大きさは、タービン部分、ステーター部分の構造を
変えたり、タービンの回転数を変化することにより調整
することができ、各種潤滑油の用途先に対応した実機状
態の気泡が形成される。
【0012】又、本発明の好ましい実施態様によれば、
前記温度調節器は、オイルバス或はマントル型ヒーター
とされ、内部に保持した前記試験容器内の被測定潤滑油
を室温から例えば160℃といった高温にまで加温する
ことができる。又、前記密度測定装置は、比重計又はコ
リオリ式密度計とされる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る潤滑油の消泡
性試験装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0014】図1を参照すると、本発明に係る潤滑油の
消泡性試験装置1の一実施例の全体構成が示される。本
実施例にて、消泡性試験装置1は、被測定潤滑油、例え
ばエンジン油を収容する試験容器2と、該試験容器2が
設置される加熱装置を備えた温度調節器4とを有する。
温度調節器4は、オイルバスでもマントル型ヒーターで
も良いが、内部に保持した試験容器2内のエンジン油を
所定の温度、例えば160℃まで加温できるものであっ
て、例えば±0.5℃程度の精度にて温度を調整し得る
ものが好ましい。
【0015】本発明によれば、試験装置1内には、試験
容器2内のエンジン油中に直径25〜70μmといった
微細な気泡を発生させることのできる撹拌装置、即ち、
ホモジナイザー10が配置される。
【0016】本実施例でホモジナイザー10としては限
定されるものではないが、図3及び図4に示すように、
特殊機化工業株式会社製のホモミキサーマークII2.5
型(商品名)を使用した。このホモジナイザー10の概
略構成が図3に示される。本実施例のホモジナイザー1
0の撹拌手段12は、高速にて回転するタービン(回転
刃)14と、ステーター(固定刃)16とを備えてい
る。ステーター16は、シリンダー状とされるが、内部
には放射状に所定の間隔にて形成されたバッフル18を
備えている。バッフル18の中心部には軸受20が固定
されており、モーターMの駆動シャフト22の先端部2
4が嵌合されている。バッフル18の下面は中心より外
方へと下方に傾斜して形成され、ステーター16の下方
部に凹部26を画成する。この放射状バッフルにて形成
されたステーター凹部26にタービン14が配置され
る。タービン14は、バッフル16の下面に対して約
0.5mmの間隙を保持して前記駆動シャフト22の先
端24に取付けられる。モーターMは、取付け具(図示
せず)にて取付け台28に固定され、タービン14を1
0000rpm以上にて回転することができる。ステー
ター16は、ステーターロッド30を介して、取付け台
28に固定され、又、ステーター16の上方部には転流
板32が配置される。転流板32は、ステーターロッド
に取付けることができる。
【0017】上記構成のホモジナイザー10によれば、
モーターMがONとされてタービン14が回転を始める
と、タービン14の底部と上部の間に圧力差が生じ、エ
ンジン油はステーター16の下部凹部26から吸入され
る。そして、エンジン油は、高速回転するタービン14
とステーター16との間に生じる強力な剪断力、衝撃、
更には乱流によって撹拌され、タービン14とステータ
ー16との隙間を通って放射状に上方へと激しく噴出す
る。上方に噴出した上昇流は、転流板32にて下方へと
転向され、再度ホモジナイザーにて撹拌される。エンジ
ン油はこのような撹拌作用を繰り返し、例えば10〜2
0分程度受けることにより、油中に微細な気泡が発生す
る。
【0018】本発明にて、ホモジナイザーで形成する気
泡の大きさは、タービン部分、ステーター部分の構造を
変えたり、タービン14の回転数を変化することにより
調整することができ、各種潤滑油の用途先に対応した実
機状態の気泡が形成される。
【0019】本発明者らの研究実験の結果によると、こ
のような高速に回転するタービン(回転刃)14と、ス
テーター(固定刃)16とを備え、両部材の剪断力、衝
撃、乱流などによってエンジン油を激しく撹拌する構成
とされるホモジナイザー10を使用すれば、例えば10
000rpmで15分程度作動させることにより、実際
に150℃、4500rpmといった高温、高速にて回
転するエンジンに使用しているエンジン油中に発生す
る、例えば30〜60μmといった気泡と実質的に同じ
泡径の25〜70μmといった微細な気泡を発生させ得
ることが分かった。
【0020】更に、本発明の試験装置1は、試験容器2
内のエンジン油の密度を測定するための密度測定装置6
及び温度計8を有する。本実施例では、密度測定装置6
としては比重計が使用されている。光透過量で油中泡量
を測定することも考えられるが、この方法は、測定でき
る泡量が少なく実用的でない。
【0021】比重計を使用する場合には、ホモジナイザ
ー10の撹拌により比重計に外力が働くので、比重計を
囲包する筒状の比重計ホルダー40を併用するのが好ま
しい。又、比重の変動を自動的に測定し記録するため
に、非接触式変位計、例えばレーザー式変位計42を設
けるのが好ましい。この場合には、比重計6に照射され
るレーザー光線を反射させるために、比重計の頂部に反
射板44が取付けられる。変位計42としては、他に超
音波式変位計も考えられるが、超音波は熱の影響を受け
るため、精度の点で問題がある。
【0022】本実施例で温度計8としてはサーモカップ
ルが使用され、この温度計8からの信号と、先のレーザ
ー式変位計42からの信号とは泡量演算装置46に送信
され、次に説明する方法で温度に対応した泡量が演算さ
れ、その値が、必要に応じてディスプレー装置及び/又
はプリンター(図示せず)にて表示或は印字される。
【0023】エンジン油中に存在する泡量(%)は、泡
を含んでいないエンジン油の密度をρ0とし、泡を含ん
だエンジン油の密度をρbとすると、下記式(1)で求
められる。 エンジン油の油中泡量(%)=(1−ρb/ρ0)×100 (1)
【0024】図2に、密度測定装置6としてコリオリ式
密度計を使用した場合の実施例を示す。この場合には、
コリオリ式密度計にエンジン油を送給するために、更に
ポンプ48が必要となる。ポンプの設置位置は、コリオ
リ式密度計6の上流でも下流でも良い。
【0025】この実施例においても、温度計8として使
用されるサーモカップルからの信号と、コリオリ式密度
計6からの信号とが泡量演算装置46に送信され、上記
式(1)にて温度に対応した泡量が演算され、その値
が、必要に応じてディスプレー装置及び/又はプリンタ
ーにて表示或は印字される。
【0026】図5は、本発明の上記装置を使用した場合
のエンジン油中の泡含有量(縦軸)と、実際のエンジン
におけるエンジン油中の泡含有量(横軸)とを示すグラ
フである。測定条件は、本発明では油温150℃、ホモ
ジナイザーの回転数10000rpm、試験時間15分
とし、実際のエンジンは、油温150℃、回転数480
0rpm、負荷1/4とした。
【0027】図5から、油中泡に対するエンジン油の消
泡特性を評価する本発明の装置は、実機エンジンの油中
の泡含有量との相関が良好(相関係数0.75)である
ことが分かる。
【0028】上記説明で被測定潤滑油としては、エンジ
ン油を使用したが、本発明の装置に使用される潤滑油は
これに限定されるものではなく、他の様々な、例えば、
作動油などの開放系、半開放系で使用される潤滑油を使
用し、これら潤滑油の消泡性の評価をも好適に行なうこ
とができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の潤滑油の
消泡性試験装置は、被測定潤滑油を収容する試験容器
と、該試験容器が設置される加熱装置を備えた温度調節
器と、前記試験容器内に収容した被測定潤滑油を撹拌し
該潤滑油中に微細な気泡を発生させるホモジナイザー
と、前記試験容器内の被測定潤滑油の密度を測定するた
めの密度測定装置とを有する構成とされるので、被測定
潤滑油中に、例えば160℃といった高温下で25〜7
0μmといった微細な気泡を発生させることができ、従
って、被測定潤滑油の密度を計測することにより、被測
定潤滑油中に存在する泡量を求めることができ、実機状
態にて様々な潤滑油の消泡特性の正確な評価を達成し得
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る潤滑油の消泡性試験装置の一実施
例を示す全体構成図である。
【図2】本発明に係る潤滑油の消泡性試験装置の他の実
施例を示す全体構成図である。
【図3】本発明にて使用し得るホモジナイザーの一実施
例を示す断面図である。
【図4】図3の線IV−IVに取ったホモジナイザーの撹拌
手段を示す断面図である。
【図5】本発明の試験装置を使用した場合のエンジン油
中の泡含有量(縦軸)と、実際のエンジンにおけるエン
ジン油中の泡含有量(横軸)とを示すグラフである。
【符号の説明】
1 潤滑油の消泡性試験装置 2 試験容器 4 温度調節器 6 密度測定装置 8 温度計 10 ホモジナイザー 12 撹拌手段 14 タービン 16 ステーター 18 バッフル 32 転流板 42 レーザー式変位計 46 泡量演算装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定潤滑油を収容する試験容器と、該
    試験容器が設置される加熱装置を備えた温度調節器と、
    前記試験容器内に収容した被測定潤滑油を撹拌し該潤滑
    油中に微細な気泡を発生させるホモジナイザーと、前記
    試験容器内の被測定潤滑油の密度を測定するための密度
    測定装置とを有することを特徴とする潤滑油の消泡性試
    験装置。
JP33587095A 1995-11-30 1995-11-30 潤滑油の消泡性試験装置 Pending JPH09152396A (ja)

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JP33587095A JPH09152396A (ja) 1995-11-30 1995-11-30 潤滑油の消泡性試験装置

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JP33587095A JPH09152396A (ja) 1995-11-30 1995-11-30 潤滑油の消泡性試験装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103439223A (zh) * 2013-09-06 2013-12-11 广东中烟工业有限责任公司 一种水基胶上胶粘度的测定方法和应用
CN113514630A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 中国石油天然气股份有限公司 一种齿轮油性能评价装置及齿轮油性能评价方法
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NL2028207B1 (en) 2021-05-12 2022-11-30 Flint Group Germany Gmbh A relief precursor with vegetable oils as plasticizers suitable for printing plates

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