RU2542470C2 - Testing method and unit of ageing processes of motor oils - Google Patents

Testing method and unit of ageing processes of motor oils Download PDF

Info

Publication number
RU2542470C2
RU2542470C2 RU2011152714/15A RU2011152714A RU2542470C2 RU 2542470 C2 RU2542470 C2 RU 2542470C2 RU 2011152714/15 A RU2011152714/15 A RU 2011152714/15A RU 2011152714 A RU2011152714 A RU 2011152714A RU 2542470 C2 RU2542470 C2 RU 2542470C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
pressure
test
new
valves
Prior art date
Application number
RU2011152714/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011152714A (en
Inventor
Владимир Васильевич Салмин
Лариса Александровна Долгова
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Пензенский Государственный Университет Архитектуры И Строительства"
Priority to RU2011152714/15A priority Critical patent/RU2542470C2/en
Publication of RU2011152714A publication Critical patent/RU2011152714A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542470C2 publication Critical patent/RU2542470C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: group of inventions relates to test of motor oils and is used for testing their ageing processes. During the test, oil is heated, cooled and mixed, circulated under pressure, centrifuged, aerated by humid air and waste gases, compressed and sprayed under pressure to perform hydromechanical, thermochemical and thermodynamic destruction, thus providing simulation of operation of oil both in a motor lubrication system and in its cylinder-and-piston group, sliding bearings of a crank shaft and in a gas-distributing mechanism. Oil quality is assessed by testing of physical and chemical properties of samples taken during the test as per a special formula. The unit includes a temperature control tank with a mechanical mixer, thermometers, pressure gauges, control valves, heaters, a cooler, oil lines, an oil pump, a centrifuge, regulating valves, a hydraulic accumulator, a high pressure injector, a brazing fuel-burning lamp, a compressor, a storage tank, a receiver and valves that allow performing processes of hydromechanical, thermodynamic and thermochemical destruction during cyclic tests performed as per certain modes.
EFFECT: improvement of test informativity and reliability.
2 cl, 1 tbl, 4 dwg

Description

Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к установкам для исследования процессов старения моторных масел, имитирующих условия их работы в двигателях внутреннего сгорания.The group of inventions relates to mechanical engineering, and in particular to installations for studying the aging processes of motor oils that mimic their working conditions in internal combustion engines.

Известно, что моторное масло служит для смазывания трущихся деталей двигателя внутреннего сгорания. Основная функция, которую выполняет моторное масло - это снижение трения и износа трущихся поверхностей деталей за счет создания на их поверхности масляной пленки. Современные моторные масла представляют собой базовые масла с добавлением различных функциональных присадок, улучшающих основу масла, или придающих маслу требуемые эксплуатационные свойства. Надежность и долговечность работы двигателя в большой степени зависит качества моторного масла. Однако в процессе работы моторное масло под действием различного рода факторов (высокая температура и давление, загрязненность механическими примесями и водой, попадание в масло топлива и охлаждающей жидкости, окисление углеводородов масла и накопление продуктов окисления) изменяет свои свойства. Процесс изменения физико-химических и эксплуатационных свойств называется процессом старения.It is known that engine oil is used to lubricate the rubbing parts of an internal combustion engine. The main function that engine oil performs is to reduce friction and wear on the friction surfaces of parts by creating an oil film on their surface. Modern motor oils are base oils with the addition of various functional additives that improve the base of the oil, or give the oil the required performance properties. Reliability and durability of the engine to a large extent depends on the quality of engine oil. However, during operation, engine oil under the influence of various factors (high temperature and pressure, contamination by mechanical impurities and water, ingress of fuel and coolant into the oil, oxidation of oil hydrocarbons and accumulation of oxidation products) changes its properties. The process of changing physico-chemical and operational properties is called the aging process.

Старение моторного масла в процессе эксплуатации - явление неизбежное, поэтому изучение этих процессов и контроль за динамикой их развития является важной научно-практической задачей.Aging of engine oil during operation is an inevitable phenomenon, therefore, the study of these processes and monitoring the dynamics of their development is an important scientific and practical task.

Известна установка для испытаний моторных масел (а.с. SU 1587442 А1), содержащая картер с масляной ванной, лакообразователь, нагревательный элемент и маслозаборник в виде подвижного кольца для подачи масла на стенку лакообразователя. Недостатком данной установки является отсутствие устройств, позволяющих производить механическую и химическую деструкцию масла.A known installation for testing motor oils (AS SU 1587442 A1), comprising a crankcase with an oil bath, a varnish former, a heating element and an oil intake in the form of a movable ring for supplying oil to the wall of the varnish former. The disadvantage of this installation is the lack of devices to produce mechanical and chemical degradation of oil.

Известна машина трения (патент RU 2290622 С1) для испытания материалов и смазочных сред при динамическом управлении параметров нагружения и реверсивного движения на малых скоростях относительного перемещения. Машина трения содержит основание, установленные на нем держатель контрообразца, каретку горизонтального перемещения и держатель испытуемого образца, нагружающее устройство и привод нагружения. Недостатком машины является другое назначение конструкции. Она служит для исследования влияния масла на трение и износ образца и не устанавливает, как происходит потеря работоспособности самого масла.A known friction machine (patent RU 2290622 C1) for testing materials and lubricants with dynamic control of loading parameters and reverse motion at low relative speeds. The friction machine contains a base, a counter-sample holder mounted on it, a horizontal movement carriage and a test sample holder, a loading device and a loading drive. The disadvantage of the machine is another design purpose. It serves to study the effect of oil on the friction and wear of a sample and does not establish how the loss of working capacity of the oil itself occurs.

Наиболее близким (прототипом) к заявленному изобретению является способ исследования смазочных материалов и устройство для его осуществления (патент RU 2285918 С1). Устройство для осуществления способа исследования смазочных материалов содержит масляный бак-термостат с механической мешалкой, термонагреватель с термометром и трубопровод с клапаном, а также дополнительно снабжен насосом, дросселирующим клапаном и дегазационным устройством. Недостатком данной установки является отсутствие реальных элементов смазочных систем и узлов ДВС, позволяющих более точно моделировать работу моторного масла в двигателе.The closest (prototype) to the claimed invention is a method for the study of lubricants and a device for its implementation (patent RU 2285918 C1). A device for implementing a method for the study of lubricants contains an oil tank-thermostat with a mechanical stirrer, a heat heater with a thermometer and a pipeline with a valve, and is also equipped with a pump, a throttle valve and a degassing device. The disadvantage of this installation is the lack of real elements of lubricating systems and ICE components that allow more accurately simulate the operation of motor oil in the engine.

Целью изобретения является разработка установки и способа исследования процессов старения моторного масла и определения долговечности его работы.The aim of the invention is to develop an installation and a method for studying the aging processes of motor oil and determining the longevity of its work.

Разработанная установка для исследования процессов старения моторного масла в ДВС является физической моделью, позволяющей имитировать работу масла в системе смазки двигателя и на основе изменения физико-химических свойств масла определять параметры статики и кинетики процесса.The developed facility for studying the aging processes of engine oil in ICE is a physical model that allows you to simulate the oil in the engine lubrication system and determine the process statics and kinetics based on changes in the physicochemical properties of the oil.

Установка для исследования процессов старения моторного масла содержит (фиг.1): масляный бак-термостат 1; нагревательный элемент 2; мешалку 3, термометр 4; ресивер 5; вентиль 6; паяльную бензиновую лампу 7; емкость-накопитель сгоревших газов 8; компрессор 9; вентили 10 и 11; манометры 12 и 13; электропривод 14; масляный насос 15; фильтр грубой очистки 16; манометр 17; маслопровод 18; редукционный клапан 19; центрифугу 20; манометр 21; радиатор 22; сливной клапан 23; предохранительный клапан 24; сливную магистраль 25; регулировочные вентили 26, 27 и 28; устройства 29, 34 и 39; маслопроводы 33, 38 и 45; термометр 46; манометр 47. Кроме того, устройство 29 состоит (фиг.2) из стального цилиндра 30, теплоизоляционного слоя 31, нагревательного элемента (ТЭН) 32. Устройство 34 состоит (фиг.3) из вертикального цилиндра 35, нагревательного элемента 36 и вертикальной трубки 37, а устройство 39 (фиг.4) - из гидроаккумулятора 40, обратного клапана 41, форсунки высокого давления 42, маслопровода высокого давления 43, камеры 44.Installation for researching the aging processes of motor oil contains (figure 1): oil tank-thermostat 1; heating element 2; stirrer 3, thermometer 4; receiver 5; valve 6; gas blowtorch 7; storage tank for burned gases 8; compressor 9; valves 10 and 11; manometers 12 and 13; electric drive 14; oil pump 15; coarse filter 16; manometer 17; oil line 18; pressure reducing valve 19; centrifuge 20; pressure gauge 21; radiator 22; drain valve 23; safety valve 24; drain line 25; control valves 26, 27 and 28; devices 29, 34 and 39; oil lines 33, 38 and 45; thermometer 46; manometer 47. In addition, the device 29 consists (Fig. 2) of a steel cylinder 30, a heat-insulating layer 31, a heating element (TEN) 32. The device 34 consists (Fig. 3) of a vertical cylinder 35, a heating element 36, and a vertical tube 37 and the device 39 (Fig. 4) is from a hydraulic accumulator 40, a check valve 41, a high-pressure nozzle 42, a high-pressure oil pipe 43, and a chamber 44.

Установка для исследования процессов старения моторного масла работает следующим образом.Installation for researching the aging processes of motor oil works as follows.

Подготовительный этап испытаний. Моторное масло заливается в масляный бак-термостат 1. Включается нагревательный элемент 2 и мешалка 3. Нагревательный элемент 2 нагревает моторное масло в масляном баке-термостате 1 до рабочей температуры 100-110°С, а мешалка обеспечивает его равномерный нагрев по всему объему. Температура масла контролируется термометром 4. Одновременно с нагревом масла для имитации процесса воздействия на масло отработавших газов и влажного воздуха в разработанной установке происходит подготовка их к подаче в масляный бак-термостат 1 из ресивера 5 через вентиль 6, который позволяет в ходе испытаний моторного масла регулировать требуемую подачу смеси отработавших газов и влажного воздуха. Процесс накопления отработавших газов в ресивере 5 происходит в следующей последовательности. Поджигается паяльная бензиновая лампа 7 и вставляется своим эжектором в емкость-накопитель сгоревших газов 8. Газы в емкости-накопителе 8, перемешиваясь с воздухом, накапливаются в ней и с помощью компрессора 9 через вентиль 10 и 11 перекачиваются в ресивер 5, где находятся под давлением до начала испытания. Давление в ресивере 5 и емкости-накопителе контролируется соответственно манометрами 12 и 13. После того как давление газов в ресивере 5 достигнет значения 0,5-0,6 МПа, паяльную лампу 7 и компрессор 9 отключают, а вентили 11 и 10 закрывают. Подготовительный этап на этом заканчивается.The preparatory phase of the test. The engine oil is poured into the oil tank thermostat 1. The heating element 2 and the mixer 3 are turned on. The heating element 2 heats the engine oil in the oil tank thermostat 1 to an operating temperature of 100-110 ° C, and the mixer ensures its uniform heating throughout the volume. The oil temperature is controlled by a thermometer 4. Simultaneously with heating the oil to simulate the process of exposure to oil of exhaust gases and moist air in the developed installation, they are prepared for supply to the oil tank-thermostat 1 from receiver 5 through valve 6, which allows you to adjust the required supply of a mixture of exhaust gases and moist air. The process of accumulation of exhaust gases in the receiver 5 occurs in the following sequence. A gasoline blowtorch 7 is ignited and inserted with its ejector into the storage tank of burned gases 8. The gases in the storage tank 8, mixed with air, are accumulated in it and are pumped through valve 9 and 11 to the receiver 5, where they are under pressure before the test. The pressure in the receiver 5 and the storage tank is controlled respectively by pressure gauges 12 and 13. After the gas pressure in the receiver 5 reaches a value of 0.5-0.6 MPa, the blowtorch 7 and the compressor 9 are turned off, and the valves 11 and 10 are closed. The preparatory phase ends there.

Основной этап испытаний. Включают электропривод 14 масляного насоса 15, который осуществляет перекачку через установку нагретого до рабочей температуры масла из масляного бака-термостата 1. Масло закачивается насосом 15 через фильтр грубой очистки 16 и подается под давлением, контролируемым манометром 17 по маслопроводам 18 через редукционный клапан 19 по маслопроводу в полнопоточную центрифугу 20. Давление на выходе масла из центрифуги контролируется манометром 21. Предельно допустимые значения давления масла на различных участках системы установки устанавливаются в соответствии с режимами, приведенными в таблице. Если в ходе испытания давление масла на выходе из центрифуги становится больше 0,7 МПа, то перепуск масла осуществляется через редукционный клапан 19 по обходной магистрали, минуя радиатор 22 в масляную магистраль перед сливным клапаном 23. Если давление на участке масляной магистрали от центрифуги 20 до радиатора 22, контролируемое манометром 21, не превышает 0,7 МПа, то масло после центрифуги 20 проходит через предохранительный клапан 24 и поступает в радиатор 22 для охлаждения до температуры на 10-20°С меньшей, чем в масляном баке-термостате 1. В случае, если на этом участке перед радиатором 22 возникнет большое гидравлическое сопротивление, перепускной клапан 24 сбросит давление масла через сливную магистраль 25 в масляный бак-термостат 1. Если же давление масла будет соответствовать рабочему значению, масло пройдет через радиатор 22 и клапан 23 к регулировочным вентилям 26, 27 и 28, а далее поток масла разделиться на три потока.The main stage of testing. The electric drive 14 of the oil pump 15 is turned on, which transfers the oil heated to the operating temperature from the oil tank thermostat 1. The oil is pumped by the pump 15 through the coarse filter 16 and supplied under pressure controlled by a manometer 17 through the oil pipes 18 through the pressure reducing valve 19 through the oil pipe in a full-flow centrifuge 20. The pressure at the oil outlet from the centrifuge is controlled by a pressure gauge 21. The maximum allowable oil pressure values at various parts of the installation system are set in accordance with the modes given in the table. If during the test the oil pressure at the outlet of the centrifuge becomes greater than 0.7 MPa, then the oil is bypassed through a pressure reducing valve 19 along the bypass line, bypassing the radiator 22 into the oil line before the drain valve 23. If the pressure in the section of the oil line from the centrifuge 20 to of the radiator 22, controlled by a pressure gauge 21, does not exceed 0.7 MPa, then the oil after the centrifuge 20 passes through the safety valve 24 and enters the radiator 22 for cooling to a temperature 10-20 ° C lower than in the oil tank-thermostat 1. V case e, if there is a large hydraulic resistance in front of the radiator 22 in this section, the bypass valve 24 will release the oil pressure through the drain line 25 to the oil tank thermostat 1. If the oil pressure corresponds to the operating value, the oil will pass through the radiator 22 and valve 23 to the control valves valves 26, 27 and 28, and then the oil flow is divided into three streams.

Первый поток через регулирующий вентиль 26 поступит в устройство 29, имитирующее работу масла, как по температуре, так и по давлению, в подшипниках скольжения коленчатого вала двигателя (см. фиг.2). Масло поступает в устройство 29, где протекает под давлением по щелевому каналу, образуемому внутренней поверхностью стального цилиндра 30, который снаружи покрыт теплоизоляционным слоем 31 и наружной поверхностью нагревательного элемента (ТЭН) 32. В этом кольцевом щелевом канале масло нагревается от ТЭНа 32 до температуры 150-180°С. Выйдя из устройства 29, масло свободно сливается по маслопроводу 33 в масляный бак-термостат 1.The first flow through the control valve 26 will enter the device 29, simulating the operation of oil, both in temperature and in pressure, in the sliding bearings of the crankshaft of the engine (see figure 2). The oil enters the device 29, where it flows under pressure through the slotted channel formed by the inner surface of the steel cylinder 30, which is externally covered with a heat-insulating layer 31 and the outer surface of the heating element (TEN) 32. In this annular slotted channel, the oil is heated from the TENA 32 to a temperature of 150 -180 ° C. Leaving the device 29, the oil is freely drained through the oil line 33 into the oil tank thermostat 1.

Второй поток через регулирующий вентиль 27 (фиг.1) поступает в устройство 34, имитирующее работу масла, как по температуре, так и давлению, в цилиндропоршневой группе двигателя (см. фиг.3). Поток масла, подаваемый в устройство 34, поступает под разбрызгиванием в вертикальный цилиндр 35, внутренняя поверхность которого нагревается с помощью нагревательного элемента 36 до температуры 250-350°С, через расположенную внутри вертикального цилиндра 35 вертикальную трубку 37, которая соединена с регулирующим вентилем 27 и имеет отверстия, расположенные как по окружности, так и по высоте трубки. Масло после разбрызгивания на горячую стенку вертикального цилиндра 35 самотеком стекает из него через маслопровод 38 в масляный бак-термостат 1.The second stream through the control valve 27 (Fig. 1) enters a device 34 simulating the operation of oil, both in temperature and pressure, in the cylinder-piston group of the engine (see Fig. 3). The oil flow supplied to the device 34 is sprayed into a vertical cylinder 35, the inner surface of which is heated by a heating element 36 to a temperature of 250-350 ° C, through a vertical tube 37 located inside the vertical cylinder 35, which is connected to a control valve 27 and has holes located both around the circumference and along the height of the tube. After spraying onto the hot wall of the vertical cylinder 35, the oil flows by gravity from it through the oil pipe 38 into the oil tank-thermostat 1.

Третий поток через регулирующий вентиль 28 (фиг.1) поступает в устройство 39, имитирующее работу масла, как по температуре, так и давлению, в парах трения газораспределительного механизма двигателя (см. фиг.4). Масло подается в устройство 39, которое представляет собой совокупность нескольких элементов, а именно: через вентиль 28 масло поступает в гидроаккумулятор 40 через обратный клапан 41. Гидроаккумулятор 40 заряжается до давления, при котором происходит подача масла к форсунке 42 по маслопроводу высокого давления 43. Форсунка 43, установленная в камере 44, под давлением 20 МПа периодически впрыскивает на стенки камеры 44 масло, которое самотеком по маслопроводу 45 стекает в масляный бак-термостат 1.The third stream through the control valve 28 (Fig. 1) enters a device 39 simulating the operation of oil, both in temperature and pressure, in the friction pairs of the engine gas distribution mechanism (see Fig. 4). The oil is supplied to the device 39, which is a combination of several elements, namely: through the valve 28, the oil enters the accumulator 40 through the check valve 41. The accumulator 40 is charged to the pressure at which the oil is supplied to the nozzle 42 through the high pressure oil pipe 43. Nozzle 43, installed in the chamber 44, under a pressure of 20 MPa periodically injects oil onto the walls of the chamber 44, which flows by gravity through the oil pipe 45 into the oil tank-thermostat 1.

Температура масла в установке пред разделением потоков контролируется с помощью термометра 46, а давление - по манометру 47.The oil temperature in the installation before the separation of flows is controlled using a thermometer 46, and the pressure according to the manometer 47.

Для обеспечения воздействия на моторное масло, циркулирующее в лабораторной установке влажного воздуха и отработавших газов, они подаются в виде свободного выпуска через регулирующий вентиль 6 (фиг.1) от ресивера 5 на дно масляного бака-термостата 1, в результате чего происходит барботаж масла влажным воздухом и отработавшими газами.To ensure the effect on the engine oil circulating in the laboratory installation of moist air and exhaust gases, they are supplied in the form of a free outlet through the control valve 6 (Fig. 1) from the receiver 5 to the bottom of the oil tank-thermostat 1, resulting in wet oil bubbling air and exhaust gases.

Изменение имитационных режимов работы лабораторной установки осуществляют изменением производительности масляного насоса, для чего изменяется частота вращения ротора приводного асинхронного двигателя электропривода 14 путем изменения частоты питающего напряжения. Давление в системе лабораторной установки изменяется с помощью регулирующих вентилей 26, 27 и 28. Количество воздуха и газов, пропускаемых через масло, регулируется вентилем 6, а температура масла в установке регулируется с помощью нагревательных элементов 2, 32 и 36 и радиатора 22.Changing the simulation operating conditions of the laboratory installation is carried out by changing the performance of the oil pump, for which the rotational speed of the rotor of the drive induction motor of the electric drive 14 is changed by changing the frequency of the supply voltage. The pressure in the system of the laboratory installation is changed using control valves 26, 27 and 28. The amount of air and gases passing through the oil is controlled by valve 6, and the temperature of the oil in the installation is controlled by heating elements 2, 32 and 36 and a radiator 22.

Основной этап проводится в течение 7 часов, имитируя работу масла в двигателе в течение рабочего дня. После 7 часов испытаний электропривод 14 выключается, и из масляного бака отбирается проба масла в объеме 500 мл для проведения физико-химического анализа, а в бак доливается свежее масло в объеме 500 мл. На этом основной этап испытания заканчивается. Испытания повторяются ежедневно. Количество циклов испытания зависит от скорости процесса старения масла, который контролируется с помощью оценочного показателя или определяется программой испытаний и расчетным количеством циклов.The main stage is carried out within 7 hours, simulating the operation of oil in the engine during the working day. After 7 hours of testing, the electric drive 14 is turned off, and an oil sample in the volume of 500 ml is taken from the oil tank for physicochemical analysis, and fresh oil in the volume of 500 ml is added to the tank. At this, the main stage of the test ends. Tests are repeated daily. The number of test cycles depends on the speed of the oil aging process, which is controlled by an estimate or determined by the test program and the estimated number of cycles.

Масло, отобранное для анализа, подвергается стандартным методам оценки эксплуатационных свойств. В ходе стандартных испытаний определяется: плотность масла, кинематическая вязкость, щелочное число, температура вспышки, температура застывания, коррозионность, термоокислительная стабильность. Оценка качества масла в процессе его анализа производится по обобщенному критерию Эоб, величина которого для работоспособного масла должна находится в пределах от 0,7 до 1,3.The oil selected for analysis is subjected to standard performance evaluation methods. During standard tests, it is determined: oil density, kinematic viscosity, alkaline number, flash point, pour point, corrosion, thermo-oxidative stability. Oil quality assessment in the process of its analysis is carried out according to the generalized criterion E about , the value of which for a healthy oil should be in the range from 0.7 to 1.3.

Показатель Эоб определяется по результатам анализа каждой пробы масла, отбираемой из установки, по формуле:Indicator E about is determined by the results of the analysis of each oil sample taken from the installation, according to the formula:

Эоб=(νнм)·(ρнм)·(Кнм)·(РНн/РНм)·(Твн/Твм)·(Тзн/Тзм)·(Тсн/Тсм), (1)E about = (ν n / ν m ) · (ρ n / ρ m ) · (K n / K m ) · (LV n / LV m ) · (TV n / TV m ) · (Tn n / T m ) · (Tc n / Tc m ), (1)

где νн, νм - соответственно кинематическая вязкость масла нового и работавшего, мм2/с;where ν n , ν m - respectively, the kinematic viscosity of the new and used oil, mm 2 / s;

ρн, ρм - соответственно плотность масла нового и работавшего, кг/м3;ρ n , ρ m - respectively, the density of the new and working oil, kg / m 3 ;

Кн, Км - соответственно коррозионность масла нового и работавшего, г;To n , To m - respectively, the corrosivity of the new and working oil, g;

РНн, РНм - соответственно щелочное число масла нового и работавшего, мг КОН/г;RN n , RN m - respectively, the alkaline number of new and used oil, mg KOH / g;

Твн, Твм - соответственно температура вспышки масла нового и работавшего, °С;Tv n , Tv m - respectively, the flash point of the new and used oil, ° С;

Тзн, Тзм - соответственно температура застывания масла нового и работавшего, °С;Tz n , Tz m - respectively, the pour point of the new and used oil, ° C;

Тсн, Тсм - соответственно термоокислительная стабильность масла нового и работавшего, %.TS n , TS m - respectively, the thermo-oxidative stability of the new and used oil,%.

Если обобщенный показатель Эоб выходит за указанные пределы, то масло подлежит полной замене, т.е. его ресурс исчерпан. В этом случае испытания масла прекращают и производят определение времени его работы в двигателе по формулам, приведенным ниже.If the generalized indicator E about goes beyond the specified limits, then the oil must be completely replaced, i.e. his resource has been exhausted. In this case, the oil test is stopped and the time of its operation in the engine is determined according to the formulas below.

Расчет времени испытаний масла и количество циклов испытаний масла в лабораторной установке производится по нижеприведенным формулам. Время испытания моторного масла определяется из зависимости:Calculation of the oil test time and the number of oil test cycles in the laboratory setup is carried out according to the formulas below. The engine oil test time is determined from the relationship:

Т у с т = Т р . м . / К у с к , ч а с , ( 2 )

Figure 00000001
T at from t = T R . m . / TO at from to , h but from , ( 2 )
Figure 00000001

где Тр.м. - время работы масла в двигателе, час, определяемое, какwhere T r.m. - the operating time of the oil in the engine, hour, defined as

Т р . м . = L / V а , ч а с , ( 3 )

Figure 00000002
T R . m . = L / V but , h but from , ( 3 )
Figure 00000002

где L - рекомендованный заводом-изготовителем пробег автомобиля до замены масла, км;where L is the vehicle mileage recommended by the manufacturer before changing the oil, km;

Va - средняя эксплуатационная скорость автомобиля, км/ч;V a - average operational speed of the car, km / h;

Kуск - коэффициент ускорения испытаний масла в лабораторной установке, который определяется какK accele - coefficient of acceleration of oil tests in a laboratory setup, which is defined as

K у с к = ( K ц . у . E м ) / ( N э K ц . д в . ) , ( 4 )

Figure 00000003
K at from to = ( K c . at . E m ) / ( N uh K c . d at . ) , ( four )
Figure 00000003

здесь Кц.у. - кратность циркуляции масла в установке, ч-1,here To c.u. - the frequency of circulation of oil in the installation, h -1 ,

K ц . у . = V н . у . / V м . б . , ч - 1 , ( 5 )

Figure 00000004
K c . at . = V n . at . / V m . b . , h - one , ( 5 )
Figure 00000004

где Vн.у. - объемная подача масла насосом лабораторной установки, л/ч;where V n.o. - volumetric oil supply by the pump of the laboratory setup, l / h;

Vм.б. - объем масляного бака установки, л;V m. - the volume of the oil tank installation, l;

Кц.дв. - кратность циркуляции масла в двигателе, ч-1;To the central door - the frequency of oil circulation in the engine, h -1 ;

K ц . д в . = V н . д в . / V м . к . , ч - 1 ,                                           ( 6 )

Figure 00000005
K c . d at . = V n . d at . / V m . to . , h - one , ( 6 )
Figure 00000005

где Vн.дв. - объемная подача масла насосом ДВС, л/ч;where V n.dv. - volumetric oil supply by the internal combustion engine pump, l / h;

Vм.к. - объем масляного картера двигателя, л;V m.k. - engine oil sump volume, l;

Nэ - электрическая мощность установки, кВт;N e - electric power of the installation, kW;

Eм - мощность разрушающих воздействий, действующих на масло в двигателе, кВт, которое можно ориентировочно определить какE m - power destructive effects acting on the oil in the engine, kW, which can be roughly estimated as

E м = 8 , 34 10 9 g e N e H u , к В т , ( 7 )

Figure 00000006
E m = 8 , 34 10 - 9 g e N e H u , to AT t , ( 7 )
Figure 00000006

где ge - паспортный удельный эффективный расход топлива в двигателе, г/(кВт·ч);where g e - passport specific effective fuel consumption in the engine, g / (kW · h);

Ne - паспортная эффективная мощность двигателя, кВт;N e - passport effective engine power, kW;

Нu - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг. Для бензинов Нu=43500-44000 кДж/кг, а для дизельных топлив Нu=41500-42500 кДж/кг.H u - net calorific value of fuel, kJ / kg. For gasoline, H u = 43500-44000 kJ / kg, and for diesel fuels H u = 41500-42500 kJ / kg.

Количество циклов испытаний определяется какThe number of test cycles is defined as

N = T у с т / 7 , е д . ( 8 )

Figure 00000007
N = T at from t / 7 , e d . ( 8 )
Figure 00000007

Таблица 1Table 1 Режимы работы установкиInstallation Modes № п/пNo. p / p Наименование операцииthe name of the operation Оборудование, материалы, инструментEquipment, materials, tools Время выполнения, часLead time Режимы работы установкиInstallation Modes 1one Проверка лабораторной установкиTesting the laboratory setup ВизуальноVisually Перед включением установки проверить заземлениеBefore turning on the unit, check the grounding. 0,010.01 22 Подготовительный этапPreparatory stage Сеть переменного тока напряжением 220 В, электронагреватель ТЭН, механическая мешалка с эл. приводом, паяльная бензиновая лампа, компрессорAC 220 V, electric heater TEN, mechanical stirrer with electric. driven, gas blowtorch, compressor Нагрев масла производить до температуры 110°С, время нагрева - 30 мин, мощность эл. нагревателя - 4 кВт. В ресивер нагнетать отработавшие газы до достижения давления 0,6 МПа, после чего отключить компрессор и закрыть вентили 10 и 11.To heat the oil to a temperature of 110 ° C, the heating time - 30 minutes, power el. heater - 4 kW. Pump exhaust gases into the receiver until a pressure of 0.6 MPa is reached, then turn off the compressor and close valves 10 and 11. 0,50.5 Включить электронагреватель и мешалку в баке-термостате, зажечь паяльную бензиновую лампу, включить компрессорSwitch on the electric heater and mixer in the thermostat tank, light the gas blowtorch, switch on the compressor 33 Основной этап испытанийThe main stage of testing Сеть переменного тока напряжением 380 В, установка для испытания моторного масла380 V AC mains, engine oil test rig 7,07.0 Включить электропривод насоса, при постоянной температуре масла изменять давление в системе регулировочными вентилями в течение 7 часов. Режимы работыTurn on the electric drive of the pump, at a constant oil temperature, change the pressure in the system with control valves for 7 hours. Operating modes -Р=0,1 МПа, t=23, Т=110°С-P = 0.1 MPa, t = 23, T = 110 ° C -Р=0,2 МПа, t=23, Т=110°С-P = 0.2 MPa, t = 23, T = 110 ° C -Р=0,3 МПа, t=23, Т=110°С-P = 0.3 MPa, t = 23, T = 110 ° C 4four Заключительный этапThe final stage После выключения установки охлаждение масла производить в течение 30 минут при температуре окружающего воздухаAfter shutting down the unit, the oil should be cooled for 30 minutes at ambient temperature 0,50.5 Выключить электропривод насоса и механической мешалки, выключить эл. нагреватель масла, перекрыть подачу отработавших газов в бак-термостатTurn off the electric drive of the pump and the mechanical mixer, turn off the electric oil heater, shut off the exhaust gas to the thermostat tank 55 Взять пробу масла для анализаTake a sample of oil for analysis ПробоотборникSampler 0,010.01 Количество масла для анализа - 500 млThe amount of oil for analysis - 500 ml 66 Долить в бок-термостат свежее маслоAdd fresh oil to the thermostat Мерный стаканBeaker 0,010.01 Для компенсации убыли масла, взятого для анализаTo compensate for the loss of oil taken for analysis 77 Произвести контроль качества моторного маслаPerform engine oil quality control Набор необходимого оборудования для контроля качества нефтепродуктовA set of necessary equipment for monitoring the quality of oil products Контроль качества масла в объем работ по испытанию не входитOil quality control is not included in the scope of testing 88 Визуальным осмотром. При необходимости протереть х/б тканью возможные подтекания маслаVisual inspection. If necessary, wipe with a cotton cloth possible leaks of oil Провести контроль состояния установки после цикла испытанийCarry out monitoring of the state of the installation after a test cycle Ветошь, х/б тканьRags, cotton fabric 0,10.1 99 Остывание масла при температуре окружающего воздуха в течение 16 часовCooling oil at ambient temperature for 16 hours В помещении лаборатории до начала следующего цикла испытанийIn the laboratory room before the next test cycle

Claims (2)

1. Способ исследования процессов старения моторного масла путем осуществления гидромеханической, термодинамической и термохимической деструкции, включающий нагревание до заданной температуры, перемешивание, аэрацию, циркуляцию по трубопроводу, отличающийся тем, что аэрацию и термохимическую деструкцию масла осуществляют путем подачи в бак-термостат из ресивера через вентили с помощью компрессора атмосферного влажного воздуха и отработавших газов, нажигаемых паяльной лампы в емкости-накопителе, гидромеханическую деструкцию осуществляют путем перемены давления в устройстве посредством изменения скоростного режима работы масляного насоса, пропускной способности регулирующих вентилей, сжатием масла в гидроаккумуляторе, центрифугированием и разбрызгиванием из форсунки под высоким давлением, термодинамическую деструкцию осуществляют путем нагрева масла в баке-термостате и устройствах, имитирующих работу масла в цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания и подшипниках скольжения коленчатого вала, в процессе испытания масла ведется контроль за его температурой и давлением, мощностью электронагревателей и электропривода лабораторной установки, оценку качества масла осуществляют после отбора проб через определенное число циклов испытаний путем их лабораторного анализа и расчета обобщенного критерия по формуле
Эоб=(νнм)·(ρнм)·(Кнм)·(РНн/РНм)·(Твн/Твм)·(Тзн/Тзм)·(Тсн/Тсм),
где νн, νм - соответственно кинематическая вязкость масла нового и работавшего, мм2/с;
ρн, ρм - соответственно плотность масла нового и работавшего, кг/м3;
Кн, Км - соответственно коррозионность масла нового и работавшего, г;
РНн, РНм - соответственно щелочное число масла нового и работавшего, мг КОН/г;
Твн, Твм - соответственно температура вспышки масла нового и работавшего, °С;
Тзн, Тзм - соответственно температура застывания масла нового и работавшего, °C;
Тсн, Тсм - соответственно термоокислительная стабильность масла нового и работавшего, %.
При этом величина Эоб для работоспособного масла находится в пределах от 0,7 до 1,3, а при выходе значения Эоб за указанные пределы масло подлежит полной замене.
1. A method for studying the aging processes of motor oil by performing hydromechanical, thermodynamic and thermochemical destruction, including heating to a predetermined temperature, mixing, aeration, circulation through the pipeline, characterized in that aeration and thermochemical destruction of the oil is carried out by feeding to the tank thermostat from the receiver through valves with a compressor of humid air and exhaust gases ignited by a blowtorch in a storage tank, hydromechanical destruction is carried out by changing the pressure in the device by changing the speed of the oil pump, the capacity of the control valves, compressing the oil in the accumulator, centrifuging and spraying from the nozzle under high pressure, thermodynamic destruction is carried out by heating the oil in the thermostat tank and devices that simulate the operation of oil in the cylinder-piston group of the internal combustion engine and the bearings of the crankshaft, in the process of testing the oil, it is monitored temperature and pressure, the power of electric heaters and electric laboratory equipment, oil quality assessment is carried out after sampling through a certain number of test cycles by laboratory analysis and calculation of the generalized criterion by the formula
E about = (ν n / ν m ) · (ρ n / ρ m ) · (K n / K m ) · (LV n / LV m ) · (TV n / TV m ) · (Tn n / T m ) · (Tc n / Tc m ),
where ν n , ν m - respectively, the kinematic viscosity of the new and used oil, mm 2 / s;
ρ n , ρ m - respectively, the density of the new and working oil, kg / m 3 ;
To n , To m - respectively, the corrosivity of the new and working oil, g;
RN n , RN m - respectively, the alkaline number of new and used oil, mg KOH / g;
Tv n , Tv m - respectively, the flash point of the new and used oil, ° С;
Тз н , Тз м - respectively, pour point of new and used oil, ° C;
TS n , TS m - respectively, the thermo-oxidative stability of the new and used oil,%.
Moreover, the value of E about for a healthy oil is in the range from 0.7 to 1.3, and when the value of E about beyond the specified limits, the oil must be completely replaced.
2. Установка для исследования процессов старения моторного масла, содержащая бак-термостат с механической мешалкой, термометры, нагреватели, фильтр грубой очистки, маслопроводы и насос, отличающаяся тем, что включает в себя последовательно соединенные редукционный клапан 19, центрифугу 20, предохранительный клапан 24, радиатор 22, сливной клапан 23, датчики температуры 46 и давления 17, 21, 47 и параллельно соединенные через вентили 26, 27, 28 устройства: 29 для имитации работы масла в подшипниках скольжения коленчатого вала, состоящее из стального цилиндра 30, теплоизоляционного слоя 31, нагревательного элемента 32; 34 для имитации работы масла в цилиндропоршневой группе, включающее в себя вертикальный цилиндр 35, нагревательный элемент 36, вертикальную трубку 37; 39 для имитации работы масла в парах трения газораспределительного механизма, содержащее гидроаккумулятор 40, обратный клапан 41, форсунку высокого давления 42, маслопровод высокого давления 43, а также совокупность устройств для подачи в моторное масло атмосферного влажного воздуха и отработанных газов, включающих паяльную бензиновую лампу 7 для нажигания этих газов, которая вставлена своим эжектором в емкость-накопитель 8 сгоревших газов, компрессор 9 для перекачивания перемешанных с воздухом газов через вентили 10 и 11 из емкости-накопителя 8 в ресивер 5, манометры 12 и 13 для измерения давления, соответственно, в ресивере 5 и в емкости-накопителе 8, вентиль 6 для регулирования подачи в масло из ресивера 5 смеси отработанных газов и влажного воздуха. 2. Installation for researching the aging processes of engine oil, containing a tank-thermostat with a mechanical stirrer, thermometers, heaters, a coarse filter, oil lines and a pump, characterized in that it includes a series-connected pressure reducing valve 19, a centrifuge 20, a safety valve 24, radiator 22, drain valve 23, temperature sensors 46 and pressure 17, 21, 47 and connected in parallel through valves 26, 27, 28 of the device: 29 to simulate the operation of oil in the bearings of the crankshaft, consisting of steel core 30, insulation layer 31, heating element 32; 34 to simulate the operation of oil in a piston-cylinder group, including a vertical cylinder 35, a heating element 36, a vertical tube 37; 39 to simulate the operation of oil in friction couples of a gas distribution mechanism, comprising a hydraulic accumulator 40, a check valve 41, a high pressure nozzle 42, a high pressure oil pipe 43, as well as a set of devices for supplying atmospheric moist air and exhaust gases to a motor oil, including a gas blowtorch 7 for igniting these gases, which is inserted with its ejector into the storage tank 8 of burned gases, a compressor 9 for pumping gases mixed with air through valves 10 and 11 from the storage tank 8 into the receiver 5, pressure gauges 12 and 13 for measuring pressure, respectively, in the receiver 5 and in the storage tank 8, valve 6 for regulating the flow into the oil from the receiver 5 of a mixture of exhaust gases and moist air.
RU2011152714/15A 2011-12-22 2011-12-22 Testing method and unit of ageing processes of motor oils RU2542470C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152714/15A RU2542470C2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Testing method and unit of ageing processes of motor oils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152714/15A RU2542470C2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Testing method and unit of ageing processes of motor oils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011152714A RU2011152714A (en) 2013-06-27
RU2542470C2 true RU2542470C2 (en) 2015-02-20

Family

ID=48701211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152714/15A RU2542470C2 (en) 2011-12-22 2011-12-22 Testing method and unit of ageing processes of motor oils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542470C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675535A (en) * 2016-03-28 2016-06-15 义乌市中科院兰州化物所功能材料中心 Ageing simulation method of knitting lubricating oil
RU223138U1 (en) * 2023-10-12 2024-02-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Installation for studying the performance properties of fire-resistant liquids

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113176397A (en) * 2021-03-25 2021-07-27 浙江吉利控股集团有限公司 Method and device for testing performance of machine oil
CN113569454B (en) * 2021-08-04 2024-04-12 大连交通大学 Simulation analysis method of diesel engine valve mechanism

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL239532A2 (en) * 1982-12-14 1983-10-24 Wyzsza Szkola Inzynierska Method of measurement of degree of ageing of the oil,especially of transformer oil
EP0435713A1 (en) * 1989-12-20 1991-07-03 Institut Français du Pétrole Apparatus to study the ageing of a circulating fluid under controlled conditions
RU2117287C1 (en) * 1996-07-08 1998-08-10 Уфимский государственный нефтяной технический университет Method of determining quality of motor oils
RU2150102C1 (en) * 1999-01-18 2000-05-27 Военный автомобильный институт Method evaluating stability of protective properties of preservation oils
RU2285918C1 (en) * 2005-09-21 2006-10-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет Method and device for investigating lubricants
EP1869448A1 (en) * 2005-03-18 2007-12-26 Robert Bosch Gmbh Method for the quantitative determination of the effects of ageing on motor oil
RU2361209C2 (en) * 2006-09-21 2009-07-10 Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" Method of effective control of oil decomposition and device to this end

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL239532A2 (en) * 1982-12-14 1983-10-24 Wyzsza Szkola Inzynierska Method of measurement of degree of ageing of the oil,especially of transformer oil
EP0435713A1 (en) * 1989-12-20 1991-07-03 Institut Français du Pétrole Apparatus to study the ageing of a circulating fluid under controlled conditions
RU2117287C1 (en) * 1996-07-08 1998-08-10 Уфимский государственный нефтяной технический университет Method of determining quality of motor oils
RU2150102C1 (en) * 1999-01-18 2000-05-27 Военный автомобильный институт Method evaluating stability of protective properties of preservation oils
EP1869448A1 (en) * 2005-03-18 2007-12-26 Robert Bosch Gmbh Method for the quantitative determination of the effects of ageing on motor oil
RU2285918C1 (en) * 2005-09-21 2006-10-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет Method and device for investigating lubricants
RU2361209C2 (en) * 2006-09-21 2009-07-10 Государственное научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси" Method of effective control of oil decomposition and device to this end

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675535A (en) * 2016-03-28 2016-06-15 义乌市中科院兰州化物所功能材料中心 Ageing simulation method of knitting lubricating oil
CN105675535B (en) * 2016-03-28 2018-06-29 义乌市中科院兰州化物所功能材料中心 A kind of knitting machine oil ageing analogy method
RU223138U1 (en) * 2023-10-12 2024-02-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Installation for studying the performance properties of fire-resistant liquids

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011152714A (en) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2542470C2 (en) Testing method and unit of ageing processes of motor oils
CN102365430A (en) Monitoring device and monitoring method for monitoring a state of wear of a component of a reciprocating internal combustion engine
CN107091750A (en) A kind of engine crank case ventilation pipe icing vehicle checking test method
RU2304764C1 (en) Method of evaluation of corrosion resistance of motor oils
Witkowski The increase of operational safety of ships by improving diagnostic methods for marine diesel engine
Niculescu et al. Study on the engine oil's wear based on the flash point
RU2455629C1 (en) Apparatus for evaluating quality of lubricating oil
RU2804375C1 (en) Automated installation for testing motor oils under various operating modes of diesel engine
RU2813663C1 (en) Method for studying the performance properties of fire-resistant liquids
RU2817032C1 (en) Automated unit for testing fuels and oils under various operating conditions of diesel engine
RU2816336C1 (en) Test bench for engine oils for two-stroke internal combustion engines
Lu et al. Research status of hydraulic oil evaluation technology
RU2611542C1 (en) Testing method on fuel mixture in heat ice evaluating of preparation and combustion processes perfection
Rohr Experimental and theoretical investigations of lube oil performance and engine friction
Schasfoort et al. Demonstration of the Benefits of SAE 30 Stationary Gas Engine Oil in Full Scale Engine Tests
RU2724330C1 (en) Method of determination of propensity of motor oils for diesel engines to formation of low-temperature deposits
Witkowski Diagnosis of injection system marine diesel engine with the use of the heat release characteristics
RU2742158C1 (en) Automated installation for testing fuels and oils under various engine operating conditions
RU134593U1 (en) LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Kjemtrup et al. Experimental investigation of sulfuric acid condensation and corrosion rate in motored BUKH DV24 diesel engine
CN111077289B (en) Oil degradation simulation test device and method caused by steam turbine shaft seal air leakage
CN111307490B (en) Self-circulation oil-gas mixing lubricating oil pump fire-proof test device
Seo et al. Process Improvement of Land System Engine for Visualization and Increasing Identification of Engine Oil Leakage
Franklin Thermal Engineering Manual
SU272658A1 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150214