Параметры моторных масел: расставляем все по полочкам — Eurorepar Авто Премиум

  • 18.03.1981

Содержание

Моторное масло SW-30 — экспертиза четырех образцов — журнал За рулем

Пытку российским двигателем и российским топливом прошли четыре образца импортных масел вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка. Исследуем, на какие приоритеты ориентируются производители моторных масел. А главное — как уживаются импортные моторные масла с отечественным бензином и как этот симбиоз сказывается на состоянии двигателя?

SONY DSC

Материалы по теме

Материалы по теме

Принято считать, что без маловязкого масла современный мотор станет кушать много бензина, а из выхлопной трубы будет дурно пахнуть. Но говорят, что для России всё должно быть другим, в том числе и масло.

Мы взяли три полностью синтетических импортных моторных масла с вязкостью SAE 5W‑30 от ведущих производителей, занимающих львиную долю отечественного рынка, — ExxonMobil, Shell и Castrol. К этой троице присовокупили не столь распространенное, но не менее известное масло Motul.

Как испытывали? На каждом из масел специально подготовленный стендовый двигатель крутился в заданных режимах сто двадцать часов, при этом сравнивались его характеристики на различных стадиях испытаний. Мотор — отечественный восьмиклапанник ВАЗ‑21114 с впрыском, с измененной программой управления и системой масляного охлаждения поршней.

Почему двигатель не иномарочный? Условия испытаний не позволяют. Методика требует до начала испытаний и после них вскрывать мотор, обмерять, дефектовать, фотографировать и взвешивать детали. А современные ненашенские моторы разборке-сборке не подлежат — коленчатый вал там снять нельзя. Точнее, снять можно, а вот ставить обратно уже запрещено.

7Y1A8936

Через фиксированное время мы отбирали — три раза — пробы масла для оценки темпа его старения. Отслеживали изменение физико-химических показателей масла, а также содержание в нем продуктов износа. А вскрытие мотора уточняло представление об отложениях и износе.

Чтобы отсеять сомнения насчет возможных подделок, свежие пробы масел мы отдали в лабораторию для определения базовых физико-химических показателей и сравнили их с указанными производителями.

Если совпадают — стало быть, масла настоящие, не поддельные. Удивило другое: начальные параметры всех четырех масел практически одинаковые. Уж не из одной ли они бочки? Из разных! Это выяснилось после измерений динамической вязкости во всем диапазоне температур. Но сначала вспомним, какие вообще бывают вязкости.

table-01

Материалы по теме

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ, ДИНАМИЧЕСКАЯ И HTHS

Имеется прямая связь между вязкостью масла, потерями на трение и скоростью износа узла трения. В классической гидродинамике различают две характеристики вязкости — динамическую и кинематическую. Для мотора важна именно динамическая вязкость масла, поскольку она учитывает изменение плотности в зависимости от температуры. А кинематическая вязкость важна для масленщиков; она может быть точно определена капиллярным вискозиметром. Ранее параметры вязкости, предписанные классом SAE, ограничивали лишь возможный диапазон изменения кинематической вязкости масла при температуре 100 °C. Диапазон этот для масел SAE 30 составляет 9,3–12,6 сСт; для масел SAE 40 он шире12,6–16,3 сСт.

Сейчас классификация по SAE дополнена ограничениями по динамической вязкости при 150 °C. Это так называемая высокотемпературная вязкость HTHS (High-Temperature, High- Shear).

Прежде считалось, что для подбора масла достаточно классификации по SAE, а потом выяснилось, что ее мало. Масла из одной группы при рабочих температурах могут различаться по вязкости на десятки процентов, а это существенно для работы мотора. Потому и ввели дополнительное ограничение.

table-02

Динамика изменения кинематической вязкости в процессе испытаний отражает темп старения масла. Это один из основных браковочных параметров масла.

Динамика изменения кинематической вязкости в процессе испытаний отражает темп старения масла. Это один из основных браковочных параметров масла.

Производители современных масел ориентируются на противоположные приоритеты. Так, фирма Shell заявляет о малой вязкости масла Helix Ultra, которая предопределяет низкие потери на трение. А компания Motul специально разработала масло 8100 X‑сlean FE, у которого заявлено высокое значение HTHS. Кто же прав?

Для полноты картины пройдем по всем температурам — от зимнего холодного пуска до вполне рабочих режимов, как у полностью прогретого мотора. Наивысшие значения высокотемпературной вязкости HTHS при первой пробе — у масла Motul 8100 X‑сlean FE, как и было обещано производителем: 3,2 мПа·с против 2,7 мПа·с у Mobil. Разбег — почти под 20%! Значит, это масло снизит на 20% нагрузку на подшипник — либо позволит увеличить давление на подшипник на те же 20% без ухудшения условий его работы. Плата за это — самые высокие значения динамической вязкости при отрицательных температурах: 8330 мПа·с у масла Motul против 6220 мПа·с у масла Mobil. Значит, в арктиках и антарктиках запустить мотор с маслом Motul будет сложнее.

table-03

Содержание продуктов износа в образце масла, отобранном после цикла испытаний, хорошо иллюстрирует защитные свойства масла.

Содержание продуктов износа в образце масла, отобранном после цикла испытаний, хорошо иллюстрирует защитные свойства масла.

Впрочем, интереснее проследить динамику изменения этого параметра в течение всего срока проведения испытаний. Масла Mobil 1 ESP Formula и Motul 8100 X‑clean FE за 120 часов пытки российским двигателем и российским же (не самым лучшим, как все говорят) топливом изменили свои параметры несильно и вполне предсказуемо. В ходе испытаний динамическая вязкость во всем диапазоне температур увеличилась лишь на 3–5%.

А вот масла Castrol Edge FST и Shell Helix Ultra изменили свою вязкость на 21–28%! Причем рост вязкости у масла Castrol начался практически сразу — такая динамика нехарактерна для обычного поведения масла. А масло Shell до середины испытаний держалось молодцом, но сдалось во второй половине цикла. В итоге к концу испытаний то преимущество, которое было у этих масел перед маслом Motul по вязкости при отрицательных температурах, полностью растаяло. Тем, кто планирует использовать эти масла в суровых северных условиях, есть о чем задуматься.

Еще более выразительную картину, отражающую темпы старения масел, дает анализ динамики изменения кинематической вязкости при 100 °C.

table-04

Материалы по теме

Материалы по теме

И снова: у масла Motul вязкость практически не изменяется. У масла Mobil изменение вязкости более заметно, причем к концу срока испытаний она вышла на пороговое значение. А вот Castrol выдал очень существенное увеличение вязкости при 100 °C, далеко выскочив за допустимые пределы. Самое интересное, что вязкость при 40 °C к концу испытаний стала уменьшаться — это можно увидеть из данных в итоговой таблице. Индекс вязкости улетел аж за 210!

Индекс вязкости — это важный параметр моторного масла, который характеризует темп изменения вязкости при росте температуры. Чем он выше, тем меньше разница между вязкостями при высокой температуре и при низкой. Для полных синтетик он обычно лежит в диапазоне 160–180.

И еще одна странность масла Castrol. Обычно щелочное число постепенно снижается: срабатывается комплекс моющих присадок. А тут наоборот — рост!

Возможно, из отложений, формируемых в двигателе, в масло возвращается кальций или другой элемент, на который и реагирует прибор. Кстати, для остальных трех масел тот же метод дал ожидаемый результат.

table-05

Энергосбережение масел мы оценивали дважды, сопоставив расход топлива в режимах нашего цикла как со свежим маслом, так и с отработавшим 120 моточасов. Эти результаты также сведены в таблицах.

Здесь вновь уместно вернуться в разговору об HTHS. Масло с самым высоким значением HTHS — Motul 8100 X‑clean FE — и здесь показало лучший результат. Впрочем, все испытанные масла, судя по результатам, вполне могут быть отнесены к энергосберегающим. Но те, у которых темп роста вязкости ниже, в наименьшей степени изменили расход топлива и мощность мотора после цикла длительных испытаний. Наиболее наглядно влияние высокотемпературной вязкости проявилось при анализе защитных функций масла. Анализ содержания продуктов износа в пробах масел, отобранных на итоговой стадии испытаний, четко выявляет безоговорочное лидерство масла с высоким HTHS. Это Motul 8100 X‑clean FE. Вполне объяснимо: выше вязкость — больше толщина разделяющего слоя и меньше износ деталей двигателя.

Вскрытие мотора после циклов испытаний показало примерно одинаковый итоговый уровень высоко- и низкотемпературных отложений, при этом более стабильные масла дали чуть лучший результат. Но в целом все масла по этим параметрам показали высокий результат, характерный для высококачественных синтетик.

table-06

Высокотемпературные отложения на боковых поверхностях поршней, оставленные современными синтетическими маслами, не должны выходить за 1,5 балла шкалы ПЗВ. И не вышли. Шкала ПЗВ — это шкала экспертных оценок уровня отложений: абсолютно чистый поршень — 0 баллов, черный и грязный — 6 баллов.

Высокотемпературные отложения на боковых поверхностях поршней, оставленные современными синтетическими маслами, не должны выходить за 1,5 балла шкалы ПЗВ. И не вышли. Шкала ПЗВ — это шкала экспертных оценок уровня отложений: абсолютно чистый поршень — 0 баллов, черный и грязный — 6 баллов.

Высокотемпературные отложения на боковых поверхностях поршней, оставленные современными синтетическими маслами, не должны выходить за 1,5 балла шкалы ПЗВ. И не вышли. Шкала ПЗВ — это шкала экспертных оценок уровня отложений: абсолютно чистый поршень — 0 баллов, черный и грязный — 6 баллов.

Материалы по теме

НЕ ДЛЯ РОССИИ?

Почему масла по-разному проявили себя в ходе испытаний? Два из них — Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula — отработали без замечаний, а два других показали не столь оптимистичный результат. Сам характер старения масла, когда вязкость начинает гулять, а другие параметры в целом остаются в норме, чаще всего свидетельствует о том, что полимерные загустители масла, входящие в использованный пакет присадок, с чем-то конфликтуют.

Затевая эту экспертизу, мы хотели продолжить поднятую нами три года назад тему «масляной чумы» — непредсказуемого разложения масла, при котором образуется черный гудрон в каналах системы смазывания, масляном поддоне, клапанном механизме. Эта болезнь убила не одну сотню моторов. И масленщики в качестве одного из возможных виновников этой беды называли российский бензин. Тогда мы нашли и другие причины «чумы», причем подтвержденные экспериментом. Но надо было проверить и версию о влиянии плохого бензина.

Решение нашлось после нашей экспертизы дешевых 95‑х бензинов (ЗР, 2015, № 5), в ходе которой выяснилось, что большинство из них содержит запрещенный метанол. Именно такой бензин мы и использовали для наших испытаний

table-07

Испытанные синтетики дали сравнительно тонкие слои (в целом — близкой толщины) низкотемпературных отложений.

Испытанные синтетики дали сравнительно тонкие слои (в целом — близкой толщины) низкотемпературных отложений.

Таким образом, наши исследования подтвердили, что плохой бензин реально способен испортить масло, а вместе с ним и мотор. Да, но ведь масла Motul 8100 X‑сlean FE и Mobil 1 ESP Formula, работая на таком же бензине, никаких претензий к нему не высказали! Значит, пакет присадок можно скорректировать таким образом, чтобы и в наших условиях масло работало нормально. Другое дело, что не всем это удается.

А пока повторяем: широким кругом объезжайте непроверенные АЗС! Что касается выбора моторного масла, то мы советуем отдавать предпочтение продуктам с более высоким значением HTHS.

Целее будут мотор, нервы и кошелек!

Как оценивали

01_MASLO

Полученные нами результаты носят относительный характер, применимый только к сопоставлению четырех испытанных синтетик. При сравнении моторных характеристик двигателя в тест включали еще одно масло — относительно простую анонимную полусинтетику того же класса вязкости, взятую как базу для сравнения. Стендовые испытания полностью исключают неопределенность, неизбежную при проверке на реальном моторе в обычных условиях эксплуатации. В последнем случае многое зависит от режимов работы двигателя, его технического состояния, стиля вождения, качества топлива, погоды за бортом и ряда случайных факторов.

SONY DSC

Примененная методика позволяет оценить сравнительное качество моторного масла по признакам, которые обычно учитываются при их допуске к применению различными автопроизводителями. Перечислим эти признаки.

Энергосбережение определяется по изменению среднего удельного расхода топлива при работе на испытывающемся масле по сопоставлению с базовым.

Защита от износа определяется по изменению массы контрольных деталей (вкладыши подшипников коленчатого вала и поршневые кольца), изменению размера деталей, содержанию продуктов износа в пробе моторного масла, отобранной после испытаний.

02_MASLO

Материалы по теме

Материалы по теме

Склонность к образованию высокотемпературных отложений определяется визуальной оценкой уровня загрязненности боковых поверхностей поршней. Склонность к образованию низкотемпературных отложений определяется по изменению массы контрольных весовых элементов — деталей двигателя, устанавливаемых в клапанной крышке (сетка маслоотделителя) и в масляном поддоне (приемный грибок масляного фильтра).

Экологические показатели определяются по изменению токсичности отработавших газов при работе двигателя по стандартному циклу испытаний на испытывающемся масле по сравнению с базовым.

Кроме того, оценивали сравнительный темп старения моторного масла и его влияние на показатели двигателя. Ресурсные показатели масла характеризовались динамикой изменения его вязкости, щелочного и кислотного чисел, изменением диспергирующей способности.

В качестве браковочных параметров, на основании которых производилась оценка сохранения работоспособности масла, применяли границы вязкости, определяемые его классом по SAE. Для масла класса SAE 5W‑30: кинематическая вязкость, замеренная при температуре 100 °C, должна быть в диапазоне 9,3–12,6 сСт. Кроме того, масло выбраковывали в том случае, если на каком-то этапе испытаний его щелочное число падало более чем на 50% от начального значения.

Высокотемпературная вязкость масла

table-08

В современных двигателях температура масла в рабочей зоне может доходить до 180–200 °C, особенно в паре трения поршневое кольцо — цилиндр двигателя. Вязкость масел даже одной группы по SAE при таких температурах может существенно различаться. Так, ранее проведенные нами экспертизы показали, что для масел группы «сороковок» при 150 °C кинематическая вяз‑ кость может меняться в диапазоне 5,4–6,8 сСт, то есть разбег достигает 25%! Для «тридцаток» относительная разница может быть еще больше.

Материалы по теме

Материалы по теме

Именно поэтому в редакциях правил SAE J300 начиная с 2001 года появилось понятие высокотемпературной вязкости HTHS. Это динамическая вязкость масла, определяемая на ротационном вискозиметре при фиксированных условиях — при скорости сдвига 106 1/с.

У производителей современных масел одинаковая цель — оптимизация работы двигателя, но для ее достижения они выбирают взаимоисключающие способы. Так, например, в описании масла Shell Helix Ultra говорится, что благодаря малой вязкости оно снижает потери на трение. А фирма Motul специально разработала масло 8100 X‑clean FE с высоким значением HTHS.

Кто же прав? Обратимся к теории. Любая пара трения в двигателе — это своеобразный подшипник: цилиндрический, если это подшипник коленчатого вала, или плоский (ползун), если это, допустим, пара трения поршневое кольцо — цилиндр. Так вот, одним из важнейших показателей качества работы подшипника является коэффициент нагруженности. Он определяется как отношение средней нагрузки на подшипник к рабочей вязкости масла, умноженной на скорость сдвига, и всё это умножается на квадрат отношения величины рабочего зазора к диаметру подшипника. Значение коэффициента нагруженности должно лежать в определенных пределах. Превышение влечет за собой резкое увеличение скорости износа и потерь на трение, но и слишком низкий коэффициент нагруженности приводит к росту потерь на трение.

Нагрузка и скорость в подшипнике — параметры режимные, их не трогаем. Если уменьшаем HTHS, то автоматически увеличиваем нагруженность подшипника. И компенсировать это можем только величиной рабочего зазора — его надо уменьшать. Но и тут есть свой лимит! Значит, для каждого мотора, с его особенностями конструкции и режимов работы, есть своя оптимальная высокотемпературная вязкость HTHS.

Более того, даже в случае одного мотора для каждого из режимов его работы будет своя оптимальная HTHS. И закон простой — чем выше нагрузка, тем выше должна быть вязкость.

А что говорят правила SAE J300? В них оговорена лишь зависимость от класса вязкости. Для «двадцаток» — не менее 2,6 мПа·с, для «тридцаток» и части «сороковок» — не менее 2,9 мПа·с, для остальных — не менее 3,7 мПа·с. Заметьте — не менее! А потому, в свете современных тенденций создания моторов, позиция бренда Motul нам все-таки ближе. Результаты проведенных испытаний укрепляют нас в этом мнении.

Редакция благодарит сотрудников лаборатории фирмы ВМПАВТО и лично ее директора В.Н. Кузьмина за техническую помощь в подготовке материала.

Классификация моторных масел по SAE

Вязкость моторного масла определяется на настоящей момент спецификацией SAE. Общество Автомобильных Инженеров, что скрывает под собой данная аббревиатура, выработало международную классификацию, ставшую всеобщим стандартом в большинстве стран мира.

Обозначение моторных масел по SAE регламентирует их вязкость. Все мировые производители моторных масел указывают на своей продукции обозначения согласно этой классификации. Попробуем разобраться в этом…

Классификация моторных масел по SAE

Большинство автовладельцев различают зимнее, всесезонное и летнее моторное масло. САЯ дает понимание их особенностей в своей спецификации, где каждому классу вязкости присущи особые значения. Классификация моторных масел содержит 5 летних и 6 зимних классов масел. Буква «W» в обозначении типа масла подразумевает «использование в зимний период». 

Основная часть свода устанавливает правило: с увеличением вязкости масла растет число, описывающее его класс. Довольно наглядно характеризует вязкость моторного масла таблица, представленная ниже. Но не ищите в ней рекомендаций: 

  1. По качественным показателям масел.
  2. По выбору тех или иных производителей. 
  3. По использованию в конкретных марках автомобилей.
  4. По заливке в определенные типы двигателей.

Спецификация САЯ моторных масел характеризует лишь их вязкостно-температурные свойства, разделяя по сезону использования.  

Классификация моторных масел по SAE предусматривает для всесезонных видов обозначение зимнего и летнего параметра вязкости. Как, например, в 5W-30: параметр вязкости для холодного времени года отражается слева с индексом «W», а для демисезонного цикла – в правой только цифрами. 

Вязкость моторного масла зимних классов по SAE определена от 0W до 25W с шагом 5 единиц. Летние классы с тем же шагом, что и отражено в таблице, характеризуются параметрами 20-60. 

Требования спецификации SAE к моторным маслам

Характеристика моторных масел SAE определяется 4-мя основными показателями:

  1. Вязкость в рабочем режиме ДВС. 
  2. Кинематическая вязкость.
  3. Пусковые свойства.
  4. Прокачиваемость.

Первый показатель указывает на реальную вязкость масла на разогретом двигателе. Он характеризует способность масла противостоять: 

  1. износу поршневой группы; 
  2. потерям при взаимодействии пар;
  3. перепадам температур при нагреве ДВС при смене режимов.

Совокупно, вязкость моторного масла определяет расход топлива ДВС любого типа. Остальные параметры более будут интересны инженерам, чем автовладельцам.

При выборе класса вязкости САЯ моторного масла автомобиля опирайтесь на рекомендации производителя. Если же ваш транспорт подержанный, а сервисной книжки и след простыл, то используйте простые правила подбора:

  1. Выбирая зимнее масло оцените средние температуры зимы там, где вы живете. Подбирайте класс вязкости по таблице исходя из этих значений для обеспечения легкого пуска.
  2. Старайтесь использовать при мягком, умеренно континентальном климате всесезонные варианты масел с индексами от 0W30 до 10W-40. Вязкость моторного масла данного класса будет оптимальна при не жарком лете и теплой зиме. Подобный выбор позволит быстро и легко запускать двигатель как на морозе, так и после долгих перерывов в эксплуатации в течение весенне-осеннего цикла. 

Использование сезонных сортов оправданно лишь при резко континентальном климате и существенно увеличивает расходы по смене масла, необходимого, как минимум, дважды в год.

Основные параметры моторного масла в эксплуатации, свидетельствующие о необходимости его замены

В испытательном центре УРЦ «Тэ и Д» есть возможность проанализировать моторное масло, находящееся в эксплуатации, и сделать вывод о необходимости его замены по следующим показателям:

Металлы износа и элементы присадок.

Спектральные методы элементного анализа дают информацию о содержании элементов, которая позволяет судить об интенсивности образования продуктов износа, попадании в масло загрязнений  или истощении определенных присадок. Рост или снижение концентраций определенных элементов, относительного нового масла, либо норм, установленных производителем эксплуатируемого оборудования, либо исходя из экспертного опыта, позволяет делать вывод о необходимости замены масла, а также указывать на возможные причины и проблемы, связанные с работой оборудования.

Несколько примеров из заключений протоколов испытаний:

— анализ пробы показал, что имеет место износ делай содержащих железо, алюминий, олово (коленвал, распредвалы, блок цилиндров, клапаны, поршни, коренные и шатунные вкладыши). Рекомендации — заменить масло.

— в масле присутствует Si (пыль). Рекомендации — устранить негерметичность системы питания двигателя воздухом. Заменить масло.

Вязкость.

Вязкость влияет на работу оборудования, потери на трение и толщину масляной пленки, поэтому её измерение и отслеживание изменений играют важную роль в анализе работающего масла. Многие неполадки проявляются через изменение вязкости масла, поэтому оно может оказаться первым признаком гораздо более серьёзной проблемы. Анализируя вязкость работающих моторных масел, эксперты ориентируются на значения кинематической вязкости при 100 градусах Цельсия (рабочая температура масла) и соответствие этого значения классу вязкости по SAE J300. Пониженное значение может свидетельствовать о разжижении масла топливом, разложении базы масла, загрязнение масла растворителями и т. д. Повышенное значение — окисление масла, перегрев, загрязнение сажей и пр. Так или иначе при выявлении несоответствия масла по вязкости определенному классу, в протоколе испытаний в заключении будут отражены возможные причины, а также необходимые рекомендации.

Щелочное число. (TBN)

Мера запаса щелочности моторного масла, характеризующая способность нейтрализовать кислоты, образующиеся при сгорании топлива и попадающие в картер двигателя при прорыве продуктов сгорания. При «старении» масла запас щелочности исчерпывается из-за естественного расхода, и масло становится коррозионно активным. При оценке этого показателя пользуются различными критериями. Общее правило: щелочное число должно превышать кислотное число моторного масла. Некоторые производители указывают свои критерии отбраковки масла по щелочному числу. Например компания «CAT» рекомендует заменить масло при снижении щелочного числа на 50% относительно значения нового масла; в каталоге продукции «PETRO-CANADA» недопустимое значение щелочного числа оценивается как изменение TBN более чем на 3-4 единицы.

Подводя итог вышесказанному, отметим следующее: для оценки пригодности моторного масла, находящегося в эксплуатации необходима его экспертная оценка, основанная на проведении исследований, включающая в себя:

— сравнение измеренных параметров масла со значениями нового масла;

— выводы о работе оборудования исходя из рекомендаций производителя

— выводы о работе оборудования исходя из экспертного опыта.

Индекс вязкости масел: что это такое и для чего он нужен?

Индекс вязкости масла – это составная величина, иллюстрирующая изменение с учетом изменения окружающей температуры. Мы поможем разобраться, зачем это нужно знать обычному автовладельцу, отчего и зачем меняются показатели.

Вязкость моторного масла

Во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от нее зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым износ двигателя.

Во-вторых, от нее зависят потери энергии при работе двигателя. Чем выше вязкость, тем толще масляная пленка и надежнее смазывание, но тем больше потери мощности на преодоление жидкостного трения.

Простым языком, понятным автолюбителю, можно сказать так: вязкость трансмиссионного масла – это его способность оставаться на поверхности внутренних деталей мотора и при этом сохранять текучесть. Не сложно? Но ведь именно этот показатель больше всего меняется в зависимости от температуры, являясь «переменной» величиной?

Именно поэтому, Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE) разработана классификация моторного масла по вязкости, которая описывает показатель того или иного автомобильного масла при разных рабочих температурах. По существу, эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

Сам индекс вязкости – это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах, это просто условное число. Чем выше индекс, тем в более широком температурном диапазоне нефтепродукт обеспечивает работоспособность двигателя.

Другими словами, чем выше индекс вязкости – тем жиже нефтепродукт при низкой температуре, и тем меньше изменяются вязкостные характеристики трансмиссионного масла при высокой температуре. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость трансмиссионной смазки не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Исходя из этого, для каждого отдельно взятого двигателя производитель определяет компромиссные оптимальные параметры моторного масла. Именно эти параметры, как считает производитель мотора, должны обеспечить максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при минимальном износе внутренних деталей мотора при заданных «типичных» условиях эксплуатации.

Увидеть показатель индекса можно в характеристиках трансмиссионного масла, который указывается самим производителем.

Типы трансмиссионных масел

На этикетке после аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного нефтепродукта, которое, как правило, и используют все автолюбители). Не вдаваясь в сложную терминологию, расшифровать эти надписи по типам можно так:

5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35° С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого нефтепродукта, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать автомобильное масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя никак не влияет. Поэтому если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по данному параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.

Второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, так как это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость нефтепродукта при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного нефтепродукта при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.

Дополнительно заметим, масла, в зависимости от вязкостных свойств, используются при зимней и летней эксплуатации. Использование зимой летних сортов масел ведет к дополнительному расходу топлива до 8%; использование зимних масел летом – к повышенному износу двигателя, увеличению расхода масла на угар.

От значения вязкости зависит прокачиваемость по масляной системе, отвод тепла от трущихся поверхностей, их чистота. Это обеспечивает масло с меньшей вязкостью. Для уплотнения зазоров в изношенных двигателях при работе с повышенными давлениями требуются масла с более высокой вязкостью.

Качественными маслами являются те, которые имеют небольшую вязкость при отрицательных температурах и обеспечивают хорошую текучесть, минимальные пусковые износы, а при рабочих температурах имеют высокую вязкость (то есть вязкость остается стабильной независимо от температуры) и хорошие смазочные свойства.

Независимый низкотемпературный тест моторных масел

При выборе моторного масла для зимней эксплуатации следует обращать внимание на следующие технические характеристики, которые производители смазочных материалов обычно указывают в технических описаниях.

1. Температура замерзания (потери текучести) или Pour Point. Измеряется по ГОСТ 20287 или DIN ISO 3016 или ASTM D97. Этот параметр не имеет особого физического смысла для эксплуатации двигателя. Он указывается в целях хранения масла и указывает на то, что масло можно перелить из одной ёмкости в другую. Тем более что существуют специальные присадки – депрессоры, которые понижают температуру замерзания у минеральных масел. Добавив большое количество депрессорных присадок в минеральное гидрокрекинговое базовое масло можно добиться температуры замерзания готового масла даже ниже минус 40 С.

2. Динамическая вязкость при низкой температуре измеряемая при помощи имитатора запуска холодного двигателя CCS (Cold Cranking Simulator) по методам DIN 51 377 или ASTM D 2602. Этот важный параметр показывает насколько двигателю будет трудно провернуть холодное масло в цилиндро-поршневой группе. Измеряется в мПа*с. Чем ниже этот параметр, тем лучше. Граничные значения вязкости для разных классов масел определяет международный стандарт SAE J300.

Стандарт SAE J300 последняя редакция

3. Динамическая вязкость при низкой температуре измеряемая на миниротационном визкозиметре MRV (Mini Rotary Viscometer). Она измеряется при температуре на 5 С ниже, чем CCS и называется ещё «вязкостью прокачивания». Это показатель говорит о том, сможет ли загустевшее масло прокачать маслонасос двигателя и с какой скоростью холодное масло будет подано по маслоканалам к точкам смазки. Измеряется в мПа*с. Все три параметра – температура замерзания, динамическая вязкость CCS и динамическая вязкость MRV, чем меньше, тем лучше. Параметры CCS и MRV, участвуют в определения класса вязкости по SAE. Стандарт SAE определяет придельные значения вязкости при определённых температурах. Например масла вязкостью 5W-XX (20, 30, 40, 50) не должны иметь вязкость CCS при минус 30 С больше, чем 6600, а вязкость MRV не должна быть больше, чем 60000. Тогда это масло имеет право маркироваться, как 5W-XX.

В бытовых условиях можно так же оценить низкотемпературные свойства с помощью различных приспособлений. И если для многих регионов России морозы под 40 С это редкость, то для Якутии это будни. Вот пример таких испытаний от драйвовчанина Андрея Тоскина АКА Белководус.

Пояснения к видео можно почитать в блоге Андрея.

Общепризнанный технический факт — масла, изготавливаемые на основе полиальфаолефинов (ПАО), имеют лучшие низкотемпературные свойства по сравнению с минеральными гидрокрекинговыми маслами. При этом масла на ПАО имеют явные преимущества и при летней эксплуатации: более низкая испаряемость — параметр NOACK в тех. описаниях, более высокая термостабильность, низкая окисляемость и коксуемость, лучший отвод тепла от смазываемых поверхностей.

Результаты исследования изменения эксплуатационных характеристик моторных масел на бензиновых двигателях

Вишняков Анатолий Владимирович1, Бердников Леонид Анатольевич2
1Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, магистр кафедры «Автомобильный транспорт»
2Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт»

Vishniakov Anatolii Vladimirovich1, Berdnikov Leonid Anatol’evich2
1Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev, Master’s chair «Motor transport»
2Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev, Ph.D., associate professor of «Road Transport»

Библиографическая ссылка на статью:
Вишняков А.В., Бердников Л.А. Результаты исследования изменения эксплуатационных характеристик моторных масел на бензиновых двигателях // Современная техника и технологии. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL: https://technology.snauka.ru/2015/10/7911 (дата обращения: 26.01.2022).

Затраты на обслуживание неразрывно связаны с надежностью и ресурсом автомобилей и двигателей. Надежность любого автомобиля определяется при проектировании, конструировании, сборке и зависит от условий эксплуатации. Приблизительно в 40% случаев простой автомобиля в ремонте обусловлен отказами двигателей. Причем, примерно 40% приходится на отказы двигателя, связанные с износом пар трения. А износ пар трения, в свою очередь, обусловлен несовершенством смазочных процессов в связи с ухудшающимися эксплуатационными свойствами моторных масел. В процессе эксплуатации автомобиля при работе двигателя в тяжелых условиях (высокие температуры) ускоряется процесс старения масла, снижаются его смазывающие свойства, что требует корректирования и обоснования периодичности его замены.

Обеспечение надёжности и долговечности двигателей внутреннего сгорания является важной задачей в отрасли эксплуатации транспортных средств. Одним из наиболее важных направлений является контроль качества и состояния моторных масел в условиях эксплуатации, а также обоснование браковочных показателей для оценки качества работающих масел и определение срока их службы.

В инструкции по эксплуатации двигателей четко определены категория качества применяемого масла и периодичность его замены. Однако жизненный цикл транспортного средства может быть достаточно продолжительным, и за это время качество выпускаемых моторных масел постоянно растет. Возникает дилемма для больших автотранспортных предприятий: либо производить замену моторного масла в соответствии с инструкцией по эксплуатации, либо организовать замену, исходя из его физико-химического состояния. Поэтому совершенствование профилактики смазочной системы, в том числе периодизации замены моторного масла, является на сегодняшний день актуальной проблемой в эксплуатации транспорта.

Эффективность смазочных способностей масла зависит от сочетания различных факторов, определяющих в совокупности характер влияния его на износ и трение смазываемых поверхностей. Эффективность смазочных материалов зависит от свойств, которые изменяются в процессе эксплуатации; состояния трущихся поверхностей, в том числе от их изменений в процессе эксплуатации; характера взаимодействия между компонентами масла, трущимися поверхностями и покрывающими их окисными плёнками; параметров трения (скорость, нагрузка, температура)[1]. Известно также, что смазочное масло способно обеспечивать заданный ресурс только при точном соответствии его свойств конструкции агрегата и режиму его эксплуатации[2].

Для определения состояния моторного масла необходимо знать значения его эксплуатационных показателей. В качестве основных показателей, которые характеризуют эксплуатационные свойства масел, принимают: плотность, вязкость, индекс вязкости, температуру вспышки в открытом тигле, содержание воды и примесей, щелочность и кислотность. В таблице 1 приведены предельные значения некоторых из них.

Таблица 1. Предельные значения эксплуатационных характеристик масел

 

Показатель

Значения показателя

Бензиновые двигатели

Дизельные двигатели

Изменение вязкости, %:

прирост

снижение

 

25

20

 

35

20

   Содержание примесей, нерастворимых

 в бензине, % не более

 

1,0

 

3,0

Щелочное число, мг КОН/г не менее

 

0,5–2,0

 

1,0–3,0

Снижение температуры вспышки, ОС не более

 

20

 

20

Содержание воды, % не более

0,5 0,3

Содержание топлива, % не более

0,8 0,8

В данной работе для экспериментальной оценки изменения показателей состояния моторных масел в процессе эксплуатации определены следующие его параметры: кинематическая вязкость, температура вспышки в открытом тигле, щелочное число, плотность при 20 ОС, индекс вязкости, а также цвет моторного масла. Цвет моторного масла изменяется на протяжении его наработки и зависит в совокупности от всех параметров, характеризующих эксплуатационные свойства масла.

Отбор проб моторного масла в ходе эксплуатации автомобилей для определения показателей масла проводился в течение 10000 км. Пробы брались через 200 км в течение первой тысячи и далее через 1000 км  на прогретом двигателе через несколько минут после его остановки из отверстия для масляного щупа. Для отбора использовался медицинский шприц, пластиковая трубка, а также стеклянный резервуар. Также были взяты пробы свежего и отработавшего масла.

Значения показателей моторных масел определялись в лабораторных условиях согласно соответствующим ГОСТ определения характеристик моторных масел. Цвет проб моторных масел определялся при помощи колориметра колориметр  NH-300. Работа с прибором для измерения цвета сводится к сравнению цвета свежей пробы масла с цветом пробы работавшего масла. Прибор сравнивает цвета проб масла, хранящиеся в его памяти в виде цифровой информации, и рассчитывает цветовое различие ΔE, которое в данном исследовании является параметром цвета моторного масла.

В качестве объекта исследования выбраны всесезонные моторные масла Kixx G1 5W-30 и Mobil Ultra 10W-40, которые применялись на бензиновых двигателях легковых автомобилей Шевроле Лачетти и ВАЗ 2114 соответственно. Характеристики масел, выбранных для исследования, представлены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики товарных моторных масел

Показатель

Kixx G1 10W-40

Mobil Ultra 10W-40

Кислотное число, мг КОН/г

5,3

6,4

Кинематическая вязкость, мм2

60

75

Плотность, кг/м3

858

863

Температура вспышки, оС

221

190

Индекс вязкости

180

165

Исследование проб моторных масел показало, как изменяются характеристики масел в процессе эксплуатации, а анализ изменения показателей позволил сделать выводы о сроках  замены масел.

Результаты исследования моторного масла Kixx  5W-30 представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты исследования моторного масла Kixx  5W-30.

Пробег,

км

Кислот-ное число, мгКОН/г

Кинемати-

ческая вязкость, мм2

Плотность, кг/м3

Темпера-

тура вспышки, оС

Индекс вязкос-

ти

ΔЕ

1

0

5,3

60,18

858

221

180

0,00

2

0

5,4

58,55

861

220

178

7,30

3

200

5,4

57,99

860

218

173

8,00

4

400

5,4

56,87

860

218

171

8,93

5

600

5,5

56,01

860

216

168

9,56

6

800

5,5

55,13

859

215

165

10,28

7

1000

5,6

54,25

859

210

163

11,06

8

2000

5,6

53,30

858

208

151

11,94

9

3000

5,7

52,12

857

206

140

12,71

10

4000

5,7

51,01

856

203

129

13,43

11

5000

5,7

49,83

854

199

123

14,15

12

6000

5,8

48,60

852

194

103

15,00

13

7000

5,8

47,40

850

189

91

18,15

14

8000

7,5

45,09

847

182

81

28,77

15

9000

9,8

40,88

843

173

73

29,54

16

10000

11,4

34,12

840

167

70

30,38

Изменение кинематической вязкости масла на бензиновом двигателе не должно превышать 20% от вязкости свежего масла. В данном случае при достижении пробега 7000 км вязкость уменьшилась более чем на 20%. При этом после отметки 7000 км резко начала расти интенсивность изменения вязкости в сторону уменьшения. Резкое изменение вязкости после заливки масла в двигатель говорит о смешивании свежего масла с остатками масла отработавшего.

Предельным значением температуры вспышки масла является ее уменьшение на 20°C. В данном исследовании температура вспышки уменьшилась на 22 °C уже при 5000 км пробега.

Для автомобильных моторных масел индекс вязкости должен быть не менее 90. Индекс вязкости моторного масла Kixx 5W-30 при  пробеге 8000 км равнялся 81.

Для кислотного числа при наличии в масле щелочных присадок нет предельно допустимого значения. Но увеличение интенсивности изменения кислотного числа говорит о резком изменении содержания кислотных соединений в моторном масле. В данном исследовании кислотное число к моменту замены масла увеличилось в 2 раза.

Плотность также не имеет точного предельного значения, но увеличение интенсивности ее изменения после пробега 7000 км свидетельствует об ухудшении качества моторного масла. Скачок увеличения плотности после заливки масла объясняется смешиванием с отработанным маслом, оставшимся в системе смазки.

Цвет моторного масла резко изменился после заливки масла в двигатель и его работы в течение нескольких минут на холостых оборотах. Это свидетельствует о том, что свежее масло смешалось с остатками отработанного масла в системе смазки двигателя, а также о работе моющих присадок. После 7000 км интенсивность изменения цветового параметра ΔЕ стала резко увеличиваться. Быстрое изменение цвета не желательно для работы двигателя, так как может быть причиной образования осадков. При высоком содержании  отложений в масле возникают нежелательные явления в работе двигателя, нарушается работа масляного фильтра, нарушается температурный режим двигателя, изменяется давление в системе смазки.

В таблице 4 представлены  результаты исследования моторного масла Mobil Ultra 10W-40.

Таблица 4. Результаты исследования моторного масла Mobil Ultra 10W-40.

Пробег,

км

Кислот-ное число, мгКОН/г

Кинемати-

ческая вязкость, мм2

Плотность, кг/м3

Темпера-

тура вспышки, оС

Индекс вязкос-

ти

ΔЕ

1

0

5,3

60,18

858

221

180

0,00

2

0

5,4

58,55

861

220

178

7,30

3

200

5,4

57,99

860

218

173

8,00

4

400

5,4

56,87

860

218

171

8,93

5

600

5,5

56,01

860

216

168

9,56

6

800

5,5

55,13

859

215

165

10,28

7

1000

5,6

54,25

859

210

163

11,06

8

2000

5,6

53,30

858

208

151

11,94

9

3000

5,7

52,12

857

206

140

12,71

10

4000

5,7

51,01

856

203

129

13,43

11

5000

5,7

49,83

854

199

123

14,15

12

6000

5,8

48,60

852

194

103

15,00

13

7000

5,8

47,40

850

189

91

18,15

14

8000

7,5

45,09

847

182

81

28,77

15

9000

9,8

40,88

843

173

73

29,54

16

10000

11,4

34,12

840

167

70

30,38

Кинематическая вязкость моторного масла Mobil Ultra 10W-40 при эксплуатации на автомобиле снизилась на 20% в интервале пробега от 8000 до 9000 км. После 7000 км пробега увеличилась интенсивность изменения вязкости и стала резко снижаться.

Температура вспышки снизилась на 21°C уже к пробегу 4000. Данный факт свидетельствует о разбавлении масла частицами несгоревшего топлива и, возможно, о негерметичности системы смазки.

Индекс вязкости к пробегу 10000 км не достиг предельного значения, но после 7000 увеличилась интенсивность его изменения. Также после 7000 км начало резко возрастать кислотное число, увеличившись к пробегу 9000 км почти в 2 раза.

Плотность масла Mobil Ultra 10W-40 в отличие от Kixx G1 5W-30 возрастала на протяжении всей наработки от заливки до замены. При этом после 7000 км интенсивность изменения плотности увеличилась. Возможными причинами увеличения плотности являются негерметичность системы охлаждения и увеличение количества продуктов неполного сгорания в моторном масле.

Параметр цвета моторного масла начал резко возрастать после 8000 км, что свидетельствует об увеличении интенсивности загрязнения моторного масла продуктами отложений в двигателе.

Проведенные исследования моторных масел показали, что их эксплуатационные свойства ухудшились раньше, чем гарантируют производители. Поэтому для увеличения надежности двигателя необходимо контролировать состояние качества масел, и на основании этого корректировать сроки его замены.


Библиографический список
  1. Розенберг Ю. А., Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин, М., 1970
  2. Ковальский, Б.И. Методы и средства повышения эффективности использования смазочных масел / Б.И. Ковальский – Новосибирск: Наука.  2005. – С. 34.


Все статьи автора «Вишняков Анатолий Владимирович»

Оценка износа масла в бензиновом двигателе по параметрам окисления и нитрования с помощью недорогого ИК-датчика

Для того чтобы двигатель внутреннего сгорания поддерживал высокие уровни производительности и при этом оставался долговечным, большое значение имеет используемое моторное масло. Тем не менее, деградация масла значительно ускоряется, если двигатель эксплуатируется в тяжелых условиях, таких как очень высокие температуры, пуск двигателя в холодную погоду или высокое давление [1]. Для достижения различных функций моторного масла параметры износа моторного масла претерпевают множественные изменения.Поскольку эти параметры износа изменяются, они влияют на качество моторного масла. В результате, как только эти параметры достигают определенного значения, масло нельзя использовать в двигателе, не влияя на производительность и работу двигателя. В целях продления срока эксплуатации масла в него добавляют различные присадки, которые, в свою очередь, делают масло сложным углеводородным соединением. Даже по мере старения масла в масло при обслуживании добавляется много загрязняющих веществ, таких как продукты износа, сажа, вода, гликоль.В сложившейся ситуации определение и измерение уровня износа моторного масла становится очень сложным. Двумя другими факторами, которые играют роль в этом процессе износа, являются условия вождения, а также состояние двигателя. Производители транспортных средств предоставляют инструкции и рекомендации относительно того, когда менять моторное масло. Однако эти рекомендации предполагают стандартные условия вождения. Однако, если расстояние, пройденное транспортным средством, меньше пробега, указанного производителем, и поддерживаются надлежащие условия вождения, есть вероятность, что качество масла может не ухудшиться до такой степени, что его придется заменить.Поскольку Индии необходимо импортировать большую часть сырой нефти, необходимой для производства моторного масла, существует большая потребность в количественном определении уровня износа масла перед его заменой во время обслуживания. Кроме того, отслеживание уровней износа также предоставляет соответствующую информацию об утечках охлаждающей жидкости или топлива или сильном износе двигателя, который может привести к отказу двигателя, тем самым сокращая интервалы между периодами обслуживания транспортного средства. Существует множество методов измерения уровней износа в лаборатории.Эти методы зависят от различных параметров, таких как сульфирование, нитрование, вязкость, окисление и, следовательно, могут быть определены общее кислотное, а также общее щелочное число, содержание гликоля и воды. Также можно определить содержание антиоксидантов в масле. Использование этих методов позволяет получить истинные уровни износа. Однако, поскольку эти методы разрушительны по своей природе, гораздо дешевле заменить моторное масло, особенно в случае легковых автомобилей. Следовательно, существует большая потребность в количественной оценке износа моторного масла с минимальными затратами, используя метод тестирования, который не является разрушительным.

Используемое моторное масло можно отслеживать как в автономном режиме, так и в режиме онлайн. Двигатели, которые имеют большие размеры и находятся в стационарном состоянии, обязательно нуждаются в мониторинге в режиме онлайн. По понятным причинам онлайн-мониторинг состояния обходится дороже, чем офлайн-мониторинг. Для двигателей объемом до 1200 куб. см, которые используются в легковых автомобилях, легковых автомобилях или фургонах, определение состояния масла в двигателе может быть выполнено путем приближения на основе параметров транспортного средства.Этими параметрами могут быть длина пути, скорость автомобиля, температура двигателя и так далее. Одно из ограничений автономного анализа, проводимого в лаборатории, заключается в том, что требуется гораздо больше времени для отбора проб, а также для анализа результатов.

Датчики могут использоваться для контроля некоторых химических, а также физических параметров моторного масла, которые могут количественно определять уровень износа. Одним из инструментов, который оказался очень мощным и практичным для анализа отработанного масла, является ИК-анализ.ИК-спектр поглощения может обнаруживать износ нескольких компонентов масла. Некоторыми из них являются нитрование, окисление и т. д. ИК также может обнаруживать различные загрязнения, содержащиеся в масле, такие как противоизносные компоненты, топливо, сажа, сульфатные побочные продукты, гликоль и т. д. [2, 3]. Одним из наиболее важных параметров, который контролируется с помощью FTIR-спектроскопии [4,5,6] при анализе отработанного масла, является индекс окисления или степень окисления. Когда температура высока и в воздухе присутствует кислород, происходит процесс окисления.Именно в результате окисления образуется ряд соединений, содержащих карбонилподобные карбоновые кислоты. Химический эффект окисления приводит к тому, что масло становится кислым из-за присутствия карбоновых кислот, что приводит к коррозии. Физическое изменение, которое вызывает окисление, заключается в том, что вязкость масла повышается в зависимости от количества кислорода, израсходованного в результате процесса [7, 8]. В зависимости от типа противоизносных компонентов, сульфонатных детергентов, антиоксидантов материалов, карбонильных соединений, гидроксила и т. д., во всех ковалентных химических связях в органических молекулах происходит поглощение инфракрасного излучения на характерной длине волны [9].Малевиль и др. [8] показали, как на процесс окисления влияет содержание ароматических соединений и серы, а также состав масел из-за потребления кислорода и испытаний на тонкопленочное окисление. Проведенные измерения вариаций профилей концентрации в карбонильной (C=O) области поглощения (1820–1650 см -1 ) показали, что все упомянутые выше побочные продукты обладают колебаниями, весьма характерными для этой области. а именно, кетоны (1725–1705 см -1 ), карбоновые кислоты (1725–1700 см -1 ) и сложные эфиры (1750–1725 см -1 ) [10,11,12].Следующие стандарты ASTM были разработаны на основе огромного количества информации, которую можно получить из ИК-спектра, а также надежных результатов: ASTM E2412, D7412, D7414, D7415, D7418 и D7624. Это включает в себя определение объема испытаний масла с использованием метода FTIR [13]. Обзор литературы показывает, что вблизи волновых чисел 860 см -1 и 970 см -1 поглощение является самым высоким, и это было связано со временем окисления, и для каждого из этих времен окисления скорость поглощения сильно отличалась от всех. других времен [9].Упомянутые выше волновые числа ближе к ИК-спектрам, и их измерения можно легко провести с помощью метода УФ-спектроскопии. Этот метод называется методом спектроскопии поглощения/спектроскопии отражения. Для области, которая ближе к измерению ИК-диапазона, и для света в видимой области используется эта область измерения. Этот метод используется для того, чтобы порционно вычислить определение различных аналитов. Кроме того, для определения общего кислотного числа отработанных минеральных масел можно использовать метод FTIR [14] или данные ИК-спектров [15].Для мониторинга окислительной десульфурации легкого рециклового масла [16] также можно использовать FTIR-спектроскопию. Антиоксиданты, определение которых возможно с помощью ультрамикроэлектродов [17], влияют на окисление моторного масла.

Кроме того, в современной литературе также сообщалось о частичном количественном контроле истощения присадок (диалкилдитиофосфаты цинка), а также других продуктов разложения присадок в масляной матрице, которая является сложной и возникает из-за состава масла, износа и загрязнения, которые включают частицы износа, полимеризованные продукты разложения, а также сажа [18].Многие другие типы датчиков, такие как индуктивные, кондуктивные [19], оптические и акустические датчики, интегрированные датчики для измерения различных свойств масла [20, 21], используются для количественной оценки износа моторного масла. Для обнаружения окисления базового масла и повышения кислотности [22] используются толстопленочные (ТП) потенциометрические датчики, зависящие от ионоселективных электродов. Большой потенциал демонстрируют оптические методы измерения для контроля качества нефти, особенно в ИК-диапазоне спектра.Примером этого является многоканальное недифракционное инфракрасное (NDIR) поглощение или ИК-спектроскопия [23]. Этот метод также используется в лабораториях, что позволяет улучшить корреляцию онлайн-данных и результатов, полученных в лаборатории. Блей и др. [23] продемонстрировали уменьшенную многоканальную систему ИК-датчиков, чтобы показать разницу между ростом окисления и ростом загрязнения воды для синтетического моторного масла [23].

Как упоминалось в опубликованной ранее литературе, разработка инфракрасного датчика, использующего ослабленное полное отражение (ATR), делает возможным контроль смазочных материалов в режиме онлайн [24].Раушер и др. [25] разработали датчик, основанный на принципе недисперсионного измерения инфракрасного поглощения, а также схему передачи, состоящую из двух тонкопленочных инфракрасных излучателей, а также двух четырехканальных пироэлектрических детекторов. Существует семь типов оптических полосовых фильтров, которые используются для мониторинга изменений в поглощении инфракрасного спектра маслом для судовых коробок передач, а также маслом для ветряных турбин.

Было бы интересно узнать, применимо ли исследование анализа моторного масла, ухудшившегося в лаборатории, к пробам, взятым в полевых условиях.Имеются отчеты, сделанные ранее исследователями об экспериментально проверенном масле, которое разлагалось в лаборатории в контролируемой среде [2, 7, 9, 23, 26]. Исследования, опубликованные в существующей литературе, показывают, как наличие сажевого фильтра (DPF) влияет на содержание загрязняющих веществ, таких как Fe, Cr, Ni, Pb, а также на степень изменений физических и химических параметров, таких как Общее щелочное число, общее кислотное число, кинематическая вязкость в течение срока службы моторного масла [27].Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы найти недорогое решение для измерения деградации моторного масла с использованием сравнения результатов анализа, полученных на нескольких устройствах, которые позволили довольно быстро оценить качество смазочных масел при они использовались с помощью метода FTIR, а также измерения коэффициента пропускания с использованием УФ-спектрофотометра. Это было связано с недорогой установкой ИК-датчика, где коэффициент пропускания (T) представлял собой количество света, прошедшего через раствор.Изменения, произошедшие в конкретных физико-химических свойствах моторных масел в процессе их эксплуатации, фактически и составили основу оценки. В разделе «Результаты и обсуждение» статьи графически представлена ​​информация об усилении и направлении изменений указанных физико-химических признаков, таких как степень окисления, степень нитрования, изменение коэффициента пропускания.

Общее базовое число — United Lubricants

пятница, 28 февраля 2020 г.

Общее щелочное число (TBN)
При выборе моторного масла необходимо учитывать множество факторов, поскольку масла должны хорошо смазывать, охлаждать и очищать двигатель.Общее щелочное число (TBN) — это свойство, которое измеряет способность масла нейтрализовать кислоты, образующиеся во время работы двигателя. Как правило, масла с более высоким TBN лучше нейтрализуют кислоты и побочные продукты сгорания, что увеличивает срок службы масла и улучшает защиту от коррозии. Поскольку измерения TBN обычно используются в качестве индикатора того, сколько присадки осталось для нейтрализации кислот, они особенно полезны, когда операторы хотят увеличить интервалы замены.

Производителям двигателей могут потребоваться различные уровни TBN в зависимости от конкретной технологии конструкции двигателя.Масла для дизельных двигателей обычно имеют более высокое TBN для защиты от образования кислот, вызванных неполным сгоранием топлива. Щелочное число свежего масла обычно находится в диапазоне от 7 до 10 для бензиновых двигателей и от 10 до 14 для дизельных двигателей. Если TBN падает до значения, при котором масло больше не может нейтрализовать кислоты, обычно около 3, это обычно указывает на то, что пришло время заменить масло.

Наиболее распространенными причинами падения TBN являются окисление масла и низкокачественное топливо с высоким содержанием серы.Окисление масла происходит естественным образом с течением времени и обычно наблюдается при увеличенных интервалах замены. Это также связано с рабочими температурами; масла, подвергающиеся воздействию более высоких рабочих температур, особенно при перегреве двигателя, быстрее окисляются. Низкокачественное топливо с более высоким содержанием серы также снижает TBN. Серная кислота, образующаяся в процессе горения, нейтрализуется, что приводит к соответствующему снижению TBN.

TBN — это лишь один из многих параметров моторного масла, важных для долговечности двигателя и увеличения интервалов обслуживания.Лучший способ узнать, выполняет ли ваша смазка свою работу, — использовать анализ масла. В рамках плановой программы технического обслуживания анализ масла может помочь установить безопасные и правильные интервалы замены. Тесты физических свойств отработанного масла могут выявить металлы износа или загрязняющие вещества, такие как антифриз или грязь, до того, как будет нанесено какое-либо необратимое повреждение.

Обратитесь к своему дистрибьютору United Lubricants за информацией о том, как анализ моторного масла может помочь вам. Вам будет легче отдыхать, зная, что вы устанавливаете интервалы замены, которые сокращают непредвиденные поломки и время простоя, а также продлевают срок службы оборудования.Вы даже можете быть уверены, что современные масла с более низкой вязкостью, улучшающие топливную экономичность, продолжают обеспечивать необходимую защиту от износа.

Назад к новостям Анализ масла

: почему это лучший способ определить, исправен ли ваш двигатель

Смазка является жизненной силой механического оборудования.И так же, как кровь нашего тела может стать анемичной или испытать дисбаланс клеток крови или тромбоцитов, что сигнализирует о биологических проблемах, «кровь» оборудования может иметь признаки износа и загрязнения. Если гематология — это наука о крови, то трибология — это наука о смазке, износе и контроле трения.

Эксперты по анализу масла и смазке корпорации Noria приводят несколько «болезней», которые можно обнаружить при анализе масла:

• Всплеск уровня железа и алюминия предупреждает об износе поршня и цилиндра перед серьезным отказом.

• Степень износа подшипников можно определить до того, как коленчатый вал станет сильно задирным.

• Разжижение топлива, утечки охлаждающей жидкости и загрязнение водой можно обнаружить до того, как они станут серьезными проблемами.

• Загрязнение и копоть могут указывать на засорение системы впуска воздуха, неэффективные масляные фильтры, плохое сгорание или богатое соотношение воздух/топливо.

И это не только моторные масла.Нория также подчеркивает важность регулярного анализа проб масла в гидравлических системах, трансмиссиях, коробках передач, дифференциалах и других системах со смазкой без сгорания. К ним могут относиться:

• Высокий уровень алюминия указывает на неисправность гидравлического насоса или гидротрансформатора.

• Высокий уровень хрома, который свидетельствует о задирах штока гидравлического цилиндра или износе шестерен и подшипников.

 

Параметры анализа

Анализ масла также имеет решающее значение для определения надлежащих интервалов замены масла и замены фильтров во всех типах двигателей и оборудования.Для правильной интерпретации анализа масла жизненно важны многие параметры, в том числе:

• Вязкость

• Тип масла

• Количество часов или миль службы

• Марка и модель компонента или системы, из которой был взят образец

Эта информация должна быть напечатана на карточке, обычно вложенной в коробку с пробами масла, при этом пробы масла отбираются через равные промежутки времени.Как и в любой механической системе, она должна достичь своей рабочей температуры до того, как будет взят образец, чтобы убедиться, что образец завершил полную циркуляцию в системе. Кроме того, пробу всегда следует брать из одного и того же места в системе, например, из фильтра предварительной очистки, линии возврата масла с клапаном.

 

Из воздуха в двигатель

Марк Барнс, вице-президент группы Des-Case по обеспечению надежности оборудования, делает следующий убедительный вывод о загрязнении двигателей твердыми частицами:

«Возможно, самый большой убийца двигателя — это внешнее загрязнение в виде пыли и грязи, всасываемой в двигатель каждую минуту работы через воздухозаборник.Загрязнение частицами может быть смертельным для двигателей — даже микроскопические частицы размером не больше эритроцита могут привести к значительному сокращению ожидаемого срока службы двигателя».

Барнс добавил, что многие OEM-производители двигателей, такие как GM и Cummins, доказали, что частицы размером менее 10 микрон в три раза чаще вызывают износ важных поршневых колец и подшипников, чем более крупные частицы (см. Диаграмму 1). Эти частицы размером в десятую часть человеческого волоса легко проходят через воздушный фильтр во впускной коллектор двигателя.

 

Ухудшение качества моторного масла

По словам Джона Бейкера из Amsoil, «моторное масло портится и становится непригодным для эксплуатации из-за накопления загрязняющих веществ в масле и химических изменений (обеднение присадок и окисление) в самом масле». Он указывает на различные загрязнения и их источники в блоге AMSOIL.com:

.

 

Абразивы

• Пыль и грязь. Они могут проникать в двигатели через воздухоочистители, маслоналивные крышки и системы вентиляции картера.Надлежащее техническое обслуживание двигателя необходимо для сведения к минимуму количества загрязняющих веществ, попадающих в систему смазки, и продления срока службы двигателя.

• Металлические частицы от нормального износа двигателя, а также частицы дорожной пыли и грязи. Они могут улавливаться и циркулировать в двигателе с маслом и не могут быть полностью удалены масляными фильтрами.

 

Побочные продукты сгорания

• Водяной пар и пар, образующийся при сгорании при высокой температуре двигателя.Они выходят через выхлоп, конденсируются в жидкость при низких температурах двигателя, таких как запуск, прогрев и короткие поездки, и попадают в картерное масло, что приводит к образованию отложений и коррозии.

• Кислоты , полученные в процессе сжигания. Они попадают в картерное масло, смешиваются с водой и вызывают коррозию.

• Сажа и сажа. Они образуются в результате неполного сгорания, когда двигатели работают на слишком богатой смеси или на слишком большом количестве топлива, и повышают уровень загрязнения.

• Разжижение топлива , снижающее прочность масла и увеличивающее расход масла при ненормальном запуске или работе двигателя. Это приводит к отложениям несгоревшего топлива на стенках цилиндров. Это просачивается через кольца в картер, где снижает вязкость масла и может быть серьезной проблемой в автомобилях, постоянно используемых для коротких поездок.

 

Срок хранения

Для возвратно-поступательных и скользящих компонентов смазка является жизненно важной жидкостью для обеспечения эффективности и долговечности двигателя.Как и кровь, смазка не имеет бесконечного срока хранения. Для большинства смазочных материалов рекомендованный срок годности основан главным образом на присадках к смазочным материалам. Например, смазочные материалы, содержащие ингибиторы ржавчины, могут утратить свои характеристики уже после шести месяцев хранения из-за деградации присадок.

С другой стороны, некоторые смазочные материалы с легкими добавками могут храниться до трех лет. Информацию о сроке годности можно получить у поставщиков и производителей смазочных материалов.

 

Реальные преимущества

Портленд, штат Орегон Производитель асфальта, заполнителей и продукции для ландшафтного дизайна Baker Rock Resources в течение нескольких лет активно поддерживает мониторинг, анализ и контроль загрязнения нефти.В 2015 году компания получила награду в рамках программы обеспечения надежности сертифицированного лабораторного оборудования за выдающиеся достижения в области смазывания.

Брайан Янг, директор отдела оборудования компании Baker, имеет твердое мнение об анализе масла и других процессах контроля загрязнения. «Каждый, от единственного владельца-оператора до управляющего автопарком, должен иметь стандартные процедуры и методы отбора проб масла», — говорит Янг. Для этого требуется нечто большее, чем просто «обслуживание флажков».

«Если вы не можете понять показания, пройдите обучение», — говорит он.«Если ваша компания по анализу масла не помогает анализировать образец, смените лабораторию. Нет смысла сэмплировать, если вы не используете результаты. Кроме того, если вы понимаете важность сэмплирования и можете читать сэмпл, не пренебрегайте фильтром. Вам нужно искать блеск, который может указывать на ранний отказ, а не только на нормальный износ и деградацию масла».

 

Тематические исследования из реальной жизни

Вера Baker Rock в испытания, анализ и профилактическое обслуживание масла не ограничивается их наградами.Компания достигла уровня незапланированных чрезвычайных ситуаций, который составляет от 1,5 до 2 процентов в течение всего сезона для одного из крупнейших карьеров в штате. И у компании есть несколько реальных примеров, в которых использование анализа масла привело к значительной экономии или предотвращению дорогостоящих простоев.

Увеличенные интервалы замены масла: Анализ на машине показал, что ожидаемая деградация масла, истощение пакета присадок, загрязнение и потеря смазки не происходили при рекомендуемых производителем интервалах замены масла.Компания рассудила, что если масло не имеет ни одной из этих проблем и соответствует спецификациям OEM, нет причин его менять.

Продолжая тщательно отбирать пробы и проверять машину каждые 250 часов, компания безопасно увеличила срок службы масла до 1658 часов, что эквивалентно семи заменам масла в соответствии со стандартом OEM на 250 часов. Результатом стала экономия 20 часов труда и 224 литров масла. Компания применила эти выводы к нескольким активам, обеспечив значительную экономию.

Выявленные тенденции: Пробы масла в главных передачах двух бульдозеров Baker Rock показали аномальное количество кремния, что требует наблюдения. Результаты проб выявили продолжающееся проникновение грязи, а в результате детальных проверок были обнаружены выходы из строя уплотнений. Компания повторно опломбировала и вернула машины в эксплуатацию с минимальным временем простоя и затратами на ремонт.

Ранние признаки проблем с двигателем: Проба масла на старом C13 Cat показала поднимающийся хром,

уровня меди и железа.Дальнейший постоянный мониторинг показал, что уровни продолжали расти, в то время как физико-химические показатели начали повышаться при окислении, нитрации и сульфатировании.

Сопоставив эти данные с расходом топлива, компания пришла к выводу, что двигатель изнашивается. Это позволило им вывести грузовик из эксплуатации в выбранное ими время для ремонта до того, как износ потребует замены основных компонентов или вентилируемого блока.

Предотвращение простоя ключевой машины: Зафиксирован повторяющийся сильный нагрев стационарной гидравлической системы.Он был обнаружен с помощью термографии на главном подшипнике. Компания не могла рисковать серьезным сбоем, поскольку это был основной актив без резервной копии. Анализ масла не показал поломки компонента, но при вскрытии фильтра обнаружились искры от металлических частиц на поверхностях подшипников, которые начали растрескиваться. Еще более существенный вредный результат заключался в том, что тяжелые волокна из магазинной ветоши забивали фильтр и ограничивали поток масла и возможности фильтрации.

(PDF) ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ МОТОРНОГО МАСЛА НА ЕГО ВЯЗКОСТЬ

Выводы

1.

Чтобы обеспечить хорошую и долгую эксплуатацию машин, необходимо защитить их от старения и износа. Чтобы предотвратить износ и истирание, защита машины

должна быть на максимально возможном уровне.

2. На основании проведенного исследования можно сделать вывод о правильности выбора моторного масла Volkswagen

Transporter. В течение всего срока службы

результаты показали лишь незначительное снижение динамической вязкости. На основании полученных результатов

можно констатировать, что масло очень хорошо защитило двигатель

и осталось в классе вязкости, указанном производителем.

3. Результаты показывают, что анализа вышеуказанных элементов недостаточно

для полной оценки степени деградации моторного масла. Для комплексной оценки качества моторного масла

необходимо

провести более углубленные исследования.

Ссылки

Agoston A., Ötsch C, Jakoby B., 2005, Датчики вязкости для контроля состояния моторного масла —

Применение и интерпретация результатов, Sens.Актуаторы, A 121

Аль-Гути, М.А., Аль-Дегс, Ю.С., Амер, М., 2010, Применение хемометрики и FTIR для

определения индекса вязкости и щелочного числа моторных масел, Таланта 81

Дроздзиэль П. ., Игнатюк П., 2004, Ocena zmian własności oleju silnikowego w trakcie stanowiskowych

rozruchów silnika spalinowego. Wydawnictwo ITE,Tribologia 2/2004.

Инаятулла О., Джамалудин Н., Али А., Нор М.Дж.М. , 2011, Применение метода акустической эмиссии

для наблюдения за вязкостью моторного масла, в: 2-я Международная конференция по приборостроению

Управление и автоматика, 2011.

Джейкоби Б.; Шерер М. ; Баскис М. ; Eisenschmid H., 2003, Датчик вязкости автомобильного моторного масла

, IEEE Sens. J. 3.

Jakóbiec J., 2008, Monitorowanie właściwości użytkowych oleju silnikowego w exploatacji.

Самоходовый транспорт,Варшава.

Jakóbec J., Budzik G., 2007, Czynniki mające wpływ na stopień degradacji oleju silnikowego w

okresie exploatacji.Archiwum Mororyzacji

Wydawnictwo Naukowe PTNM, (3/2007).

Карпович И.А., Оджаев В.Б., Азарко И.И., Янковский О.Н. , 2001, Универсальное устройство для контроля качества моторного масла

, в: 11-я Международная конференция по микроволновым технологиям и телекоммуникациям

Technology Conference Proceedings IEEE Cat No01EX487.

Kral J., Konecny ​​B., Kral J., Madac K., Fedorko G., Molnar V., 2014, Деградация и химия

Замена масел с длительным сроком службы после интенсивного использования в автомобильных двигателях, Измерение 50.

Litwiński М., 2011, Badania wybranych właściwości olejów silnikowych w warunkach exploatacji.

Докторская площадь, Краков.

Подняло А., 2002, Paliwa, oleje i smary w ekologicznej exploatacji

Wydawnictwo Naukowo-

Techniczne,Warszawa.

Schramm G., 1994, Практический подход к реологии и реометрии, Gebrueder HAAKE GmbH,

Karlsruhe 1994, (przekład Wiśniewski R.), Zabrze (1998).

Уржендовска В., Стемпень З., 2008, Porównawcze badanie degradacji oleju smarowego w silniku

wysokoprężnym z bezposrednim, wysokociśnieniowym wtryskiem paliwa, zasilanym

Измерение разбавления топлива в смазочном масле

Фон Растворение топлива в масле может привести к серьезному повреждению двигателя. Высокие уровни топлива (> 2%) в смазке могут привести к снижению вязкости, деградации масла, потере диспергируемости и потере устойчивости к окислению. Разбавление топливом является одним из наиболее важных видов неисправности смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания.Обычно это происходит из-за неправильного соотношения топлива и воздуха. Разжижение топлива также может происходить из-за чрезмерного холостого хода, износа поршневых колец или неисправных форсунок и ослабленных разъемов.

Методы измерения

 ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

В измерителе разбавления топлива Spectro FDM 6000 используется датчик поверхностных акустических волн (ПАВ), который конкретно реагирует на присутствие паров топлива.1 Он работает по принципу закона Генри. В закрытом контейнере для проб количество топлива, растворенного в масле, прямо пропорционально количеству паров топлива в свободном пространстве закрытого сосуда для проб при равновесии.Половину мл образца помещают на небольшую войлочную прокладку на дне одноразового флакона. Флакон оставляют для уравновешивания на одну минуту, а затем FDM использует конструкцию клыка, чтобы проткнуть крышку и взять пробы пара в свободном пространстве. Это простой, прямой, портативный прибор, который можно использовать как в лаборатории, так и в полевых условиях. Его могут легко использовать специалисты по надежности без специальной подготовки или опыта. Диапазон составляет от 0 до 15% разбавления топлива с LOD 0,2% разбавления топлива.Воспроизводимость составляет <5% относительного стандартного отклонения, а точность составляет ±10% измерения (минимальное разбавление топливом 0,2%).

►  ВЯЗКОСТЬ

Тесты на вязкость обычно проводятся для смазочного материала уже как часть основного набора тестов на состояние смазочного материала. Существует множество методов и инструментов, доступных как для лабораторных, так и для полевых испытаний, включая портативный кинематический вискозиметр Spectro MiniVisc 3050. Присутствие разжижения топлива в смазке может быть определено косвенно по вязкости и будет проявляться как изменение по сравнению с незагрязненным маслом.Однако, если смазка демонстрирует изменение вязкости, это не означает, что проблема разбавления топливом является исключительной. Многие другие проблемы со смазочными материалами также возникают при изменении вязкости: деградация смазочного материала, загрязнение (водой, охлаждающей жидкостью, сажей), доливка неподходящего масла и т. д. Вязкость лучше всего использовать в качестве скринингового теста, чтобы стимулировать дальнейшие испытания, если это необходимо, на проблемных образцах. .

ТЕСТИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

Тестирование температуры вспышки

— это стандартный метод, который десятилетиями использовался для оценки как новых, так и бывших в употреблении смазочных материалов.2 В пробе отработанного масла он может обнаружить наличие разбавления топливом. Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой источник воспламенения вызывает воспламенение паров образца при заданных условиях. При наличии в смазке более легких компонентов углеводородного топлива температура вспышки будет снижена3

Одним из популярных методов является ASTM D3828, также известный как процедура малого масштаба в закрытом тигле. В этой процедуре используется только 2 мл образца, и образец быстро нагревается до температуры ниже базовой линии нового масла на предварительно заданную величину для теста «годен/не годен» (например, 25°C).Как только целевая температура достигнута, применяется воспламенитель. Если наблюдается вспышка, тест указывает на возможное разбавление топливом. Для получения более количественных результатов можно попробовать несколько температурных точек, а корреляционные таблицы, которые были созданы на основе известных образцов, используются для преобразования температуры точки вспышки в % разбавления топлива. Поскольку тип топлива или тип моторного масла могут быть неизвестны, трудно определить фактический процент присутствующего разжижения топлива. По этой причине определение температуры вспышки обычно используется в качестве качественного теста «пройдено/не пройдено».

 ИК-Фурье-спектроскопия

ИК-Фурье-спектроскопия предлагает быстрое и удобное измерение разбавления топлива, однако нелегко отличить топливные углеводороды от углеводородов, присутствующих в базовом масле. Добиться точных результатов очень сложно. Для калибровки требуются большие наборы данных для узкого круга типов образцов, чтобы разработать сложные алгоритмы, связывающие спектр с разбавлением топлива. По этой причине ИК-Фурье широко не используется для измерения разбавления топлива.

 ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Наиболее широко распространенным прямым методом анализа разбавления топлива в смазочных материалах является газовая хроматография (ГХ) в соответствии с методами ASTM D3524, D3525 и, в последнее время, D7593.4-6. Этот метод включает введение части пробы масла в газовый хроматограф. . ГХ испаряет образец и пропускает его через аналитическую колонку, которая разделяет образец на составляющие его углеводороды в порядке температуры кипения. Количественную оценку получают путем интегрирования площади топливных пиков, обнаруженной с помощью FID (пламенно-ионизационного детектора).Создается калибровочная кривая, которая связывает площадь пика с массовой долей топлива в масле. Иногда используется внутренний стандарт (например, декан для дизельного топлива), поэтому калибруется отношение интегральной площади пиков топлива по сравнению с площадью пика внутреннего стандарта.

Эти методы могут обеспечить очень точные результаты и предназначены для лабораторий с большим объемом исследований из-за того, что они дороги и требуют опытных технических специалистов. Получение наилучшего результата с помощью ГХ-анализа может занять очень много времени, поскольку в некоторых случаях точки кипения топлива и определенных составов моторного масла перекрываются.Эти перекрытия могут привести к ошибкам разбавления топлива до 2%, если их не проверить. В этих случаях может потребоваться оптимизация температуры, давления или столбца для конкретного типа масла. Многие коммерческие лаборатории модифицировали традиционные методы ASTM в пользу более быстрого и надежного метода, разработанного ведущим производителем ГХ.7

Сводка

Разбавление топливом является критической проблемой загрязнения смазочных материалов, которая может привести к дорогостоящему повреждению двигателя. Существует несколько методов измерения разбавления топлива.Вязкость — это отличный метод скрининга, который традиционно используется как часть набора для тестирования отработанных смазочных материалов. Прямые методы включают ГХ, определение температуры вспышки и зондирование на ПАВ. Лучший метод для использования зависит от потребностей приложения.

Получите бесплатное электронное руководство и узнайте больше
Загрузить электронное руководство

Функция

Разгадка тайны предельных значений анализа масла

Жанна Ван Ренсселар, старший сценарист | Тематическая статья TLT, январь 2016 г.

Перспективы ограничения могут быть разными, но цель одна — продление срока службы оборудования.

 



© Can Stock Photo Inc. / morenosoppelsa

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
• OEM-производители, разработчики рецептур и лаборатории не обязательно имеют разные ограничения на отметку, но у них разные точки зрения.
• Каждая организация, устанавливающая ограничения, заинтересована в продлении срока службы оборудования.
• Необходимо доверие между конечным пользователем и организацией, устанавливающей ограничения.

ОТЧЕТ ОБ АНАЛИЗАХ МАСЛА СОДЕРЖИТ РЕЗУЛЬТАТЫ ДЛЯ ОТ 20 ДО 40 параметров, для каждого из которых определены допустимые диапазоны.Тип масла, его состав, способы его обслуживания и условия эксплуатации — все это играет роль при оценке образца масла и установлении допустимых диапазонов. Также первостепенное значение имеет тип оборудования и условия эксплуатации.

Стандартные процессы установления нормальных диапазонов, наряду с идентификацией и пересмотром пределов и надежной системой распознавания режимов отказа, являются основными компонентами приемлемой программы анализа масла.

Большинство лабораторий предлагают комментарии и рекомендации в виде флажков по образцу зеленых, желтых и красных сигналов светофора.Параметры, отмеченные желтым и красным цветом, указывают на то, что пороговое значение превышено и требуются дальнейшие действия со стороны конечного пользователя; информация, отмеченная зеленым флажком, архивируется для отслеживания тенденций.

Некоторые параметры, такие как количество частиц, имеют только верхние пределы. Другие параметры, такие как устойчивость к окислению, имеют только более низкие пределы. Такие параметры, как вязкость ( см. рис. 1 ), которые измеряют стабильность, имеют как верхний, так и нижний пределы.


Рис. 1. Вискозиметры CAV.( Фото любезно предоставлено ALS Tribology. )

Не существует универсального подхода к установке пределов тревоги. Кроме того, некоторые параметры и статистика в лабораторном отчете не являются критическими для данного конкретного оборудования. Таким образом, не для каждого параметра анализа масла требуется предел тревоги (, см. рис. 2, ) ( 1 ).


Рис. 2. Общие пределы сигналов тревоги для дизельных двигателей. ( Фото предоставлено ALS Tribology. )

Поскольку анализ масла — это такой же опыт, как и формула, и в него вовлечено так много соображений, большинство лабораторий не публикуют информацию о предельных значениях.Вопрос для конечных пользователей заключается в том, кто устанавливает диапазон и кому верить — составителю рецептуры, OEM, лаборатории, отрасли, ассоциации, такой как ASTM — и почему ( см. ASTM D7720-11 ).


ASTM D7720-11
Ниже приводится справочник по анализу масла, разработанный организациями, устанавливающими стандарты:
. • ASTM D7720-11 Стандартное руководство по статистической оценке измеряемых пределов сигналов тревоги при использовании анализа масла для мониторинга оборудования и масла на пригодность и загрязнение : В этом руководстве изучаются статистические методы для оценки того, имеют ли значение пределы сигналов тревоги и подходят ли они для обозначения проблем, требующих немедленное или будущее действие.Намерение состоит в том, чтобы повысить согласованность, полезность и надежность рекомендаций по действиям на основе условий, предоставив значимый и практичный способ оценки пределов сигналов тревоги.
• ASTM D7720-11 устанавливает специальные требования для статистической оценки пределов тревоги. Его можно применять к данным проб, полученным в результате тестирования проб смазочного масла, взятых из машин в процессе эксплуатации. Описанные методы обеспечивают выходные данные, которые можно сравнить с другими методами выбора пределов аварийных сигналов, но они не исключают и не заменяют пределы, установленные и подтвержденные OEM.
АБСОЛЮТНЫЕ И ТРЕНДОВЫЕ МЕТОДЫ УСТАНОВКИ ОГРАНИЧЕНИЙ
Существует четыре традиционных абсолютных метода определения диапазонов анализа масла и пределов маркировки. Эти методы ( 2 ):
1. Отраслевые стандарты . Это общие ограничения, накладываемые на машины, сгруппированные по рабочему давлению или типу (например, коробки передач или гидравлические системы). Эти стандарты обычно считаются базовыми. Ограничения, установленные отраслями и ассоциациями, часто касаются оборудования со строгими требованиями к безопасности и надежности.Эти предельные значения следует тщательно учитывать.
2. Статистические сигналы тревоги. Они основаны на общих функциях распределения, которые обычно встроены в программное обеспечение — либо на кумулятивной функции распределения ( 3 ), либо на распределении Гаусса ( 4 ).
3. Лимиты на основе тренда или скорости изменения. Они определяют недопустимое отклонение от обычного уровня. Существует три способа разработки сигналов тревоги по тренду или скорости изменения:
a. Относительные величины. Указывает на значительное изменение величины.
б. Скользящее среднее. Сравнивает текущее значение со средним значением нескольких исторических измерений.
г. Настройки взвешенной дельты. При этом используется метод взвешивания, который требует, чтобы произошло очень большое изменение, прежде чем сработает аварийный сигнал для небольшого измеренного значения. По мере увеличения измеренного значения требуемое процентное изменение уменьшается.
4. Предустановленные ограничения отсутствуют. Они основаны на суждениях и зависят от наличия опытных аналитиков, знакомых с типом отслеживаемого оборудования ( см. Выбор оборудования для мониторинга — Индекс критичности ).

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ МОНИТОРИНГА — ИНДЕКС КРИТИЧНОСТИ ( 5 )
Индекс критичности определяет логическую степень мониторинга состояния, необходимого для единицы оборудования. Учитываются такие факторы как:
• Важность функции машины
• Существует ли другая часть оборудования, которая может взять на себя эту функцию, если эта часть оборудования выйдет из строя
. • Общее влияние простоя
• Прогнозируемая стоимость ремонта.

Этот индекс относит все машины к одной из следующих трех категорий:
1. Критическое оборудование. Это машины, которые настолько важны, что остальная операционная среда не может функционировать без них (например, турбины электростанций). Для оборудования этой категории требуется полный оперативный и (где возможно) оперативный мониторинг состояния независимо от стоимости. Особенности мониторинга часто включаются в страховые полисы и гарантии. Это оборудование является первым кандидатом на профилактическое обслуживание.
2. Основное оборудование. Это оборудование играет ключевую роль в операционной среде, но его неисправность не наносит ущерба работе. Иногда оборудование, попадающее в эту категорию, считалось бы критическим, если бы не тот факт, что резервное оборудование легко доступно. Хотя испытания не так важны, как для критического оборудования, они рекомендуются для предотвращения дорогостоящего ремонта и неудобств.
3. Машины общего назначения. В эту категорию попадает операционное оборудование.Эти машины обычно контролируются неофициально и периодически.


Опытные аналитики являются огромным преимуществом для любой лаборатории. Член STLE Брайан Дебшоу, генеральный директор POLARIS Laboratories®, поясняет: «Ключевым компонентом уважаемой независимой лаборатории является человеческий фактор (персонал просматривает и анализирует данные, а затем переводит их в точные и надежные практические рекомендации). Обеспечение того, чтобы люди обладали соответствующими техническими компетенциями для предоставления действенных рекомендаций, имеет основополагающее значение для максимизации ценности программы анализа жидкости.На личном уровне это похоже на поиск врача с соответствующим опытом и подготовкой при расследовании личных проблем со здоровьем. Сертификаты STLE — отличный показатель технических компетенций».


Он добавляет: «Квалифицированный аналитик технических данных будет иметь соответствующий отраслевой опыт и будет ценить рекомендации, учитывая множество факторов, а не сосредотачиваясь на одном результате теста и оценивая его без учета других ключевых данных. В дополнение к статистическим аномалиям аналитик данных анализирует скорость изменения и количество времени как на оборудовании, так и на жидкости.

Описанные выше четыре абсолютных метода наиболее эффективны, когда:
• виды отказов и основные причины известны ( см. Определения отказов ) или
• Требования к свойствам масла четко определены, и их изменение может быть напрямую связано с условиями эксплуатации.


ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ
Основное определение отказа — это точка, в которой компонент, система или процесс больше не обеспечивают функцию, для которой они были разработаны, или когда снижение производительности компонента является неприемлемым.

Ниже приведены более исчерпывающие определения, которые могут оказаться полезными для вашей группы мониторинга состояния:
• Событие, при котором какая-либо часть оборудования или машины не работает в соответствии со своими эксплуатационными характеристиками. Сбои подразделяются на несколько категорий: зависимый сбой, некритический сбой, случайный сбой и т. д.
o Зависимый сбой. Дисфункция, неисправность или поломка узла или подузла, вызванная выходом из строя соответствующего узла или компонента.
o Некритическая ошибка. Отказ, который ухудшает производительность или работоспособность системы, но который можно допустить в течение короткого периода времени перед исправлением.
o Случайный сбой. Дефект или неисправность, появление которых абсолютно непредсказуемо, но предсказуемо в вероятностном или статистическом смысле ( 6 ).

Другое определение касается последствий и предотвращения. Отказ оборудования приводит к: 
• Потеря доступности активов
• Отклонение от стандартной процедуры
• Несоответствие качества и ожидаемого целевого количества
• Потеря времени, труда и денег
• Потеря интегрированной системы.

Выход из строя оборудования можно предотвратить или сократить путем надлежащего управления техническим обслуживанием, проверок, своевременного выявления проблем, их устранения и ремонта ( 7 ).


Эти статические абсолютные пределы приемлемы в большинстве случаев. Но ограничения динамических тенденций, установленные OEM-производителями, которые также учитывают часы работы или расстояния, становятся все более важными из-за тенденции к увеличению интервалов замены масла и растущей распространенности профилактического обслуживания.Чтобы достичь предела тренда, OEM определит приемлемое изменение параметра с течением времени.

К преимуществам ограничения тренда относятся:
• Более подробная оценка
• Учет исторических данных и условий эксплуатации
• Раннее предупреждение о нерешенных проблемах.

Комбинация обоих методов часто является лучшим подходом. «Статистический анализ — это правильный инструмент для анализа данных и установки эффективных и прогрессивных лимитов пометок», — говорит Дебшоу.«Помимо статистических ограничений, анализ тенденций — это еще один инструмент, который следует использовать для установления эффективных пределов маркировки. Например, увеличение содержания железа, которое, вероятно, указывает на износ стального компонента, с 15 частей на миллион до 57 частей на миллион является примечательной тенденцией для отслеживания, даже если статистическая норма определена как 74 части на миллион».

С ТОЧКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
Следует учитывать предельные значения, установленные производителями оборудования, особенно если они относятся к гарантийным вопросам и четко определяют условия безопасной эксплуатации оборудования ( 8 ).OEM-производители могут быть хорошим источником для начальных уровней тревоги, пока лаборатория не установит базовый уровень для этого конкретного оборудования.

Хотя некоторые OEM-производители указывают пределы износа для своего оборудования, они неэффективны для определения состояния компонента, поскольку уровень загрязнения и продуктов износа в пробе масла зависит от набора факторов, слишком сложных для оценки OEM-производителем. Эти факторы, многие из которых находятся вне контроля OEM, включают:
• Тип оборудования
• Функция оборудования
• Внутренние и внешние условия эксплуатации
• Опыт и квалификация оператора
• Норма расхода масла
• Продолжительность использования масла.

Производители компонентов оборудования могут устанавливать ограничения для отдельных параметров, оказывающих особое влияние на характеристики или срок службы компонента. Эта информация обычно слишком ограничена. Однако при отсутствии ограничений OEM ограничения компонентов являются справочными.

По словам Рене Кристиансон, технического специалиста и менеджера по жизненному циклу продукции компании Cummins, Inc., компания Cummins рекомендует устанавливать пределы износа металлических флажков с помощью статистических методов. Ограничения флагов можно установить для каждого двигателя отдельно или путем группировки похожих двигателей.

«После начального интервала замены масла скорость накопления металлов износа в пробе масла должна быть постоянной в течение всего интервала замены масла и не должна меняться в течение всего срока службы двигателя», — говорит Кристиансон. «Любые ступенчатые изменения скоплений металла износа должны вызывать срабатывание флага».

Как и всем OEM-производителям, компании Cummins необходимо учитывать множество факторов при установке пределов маркировки. Среди факторов, которые приводит Кристиансон, следующие:  90 031 • Двигатели с большой емкостью масляной системы, использование систем пополнения масла Centinel™ ( 9 ) и использование сепараторов или систем центрифужной фильтрации. Это приводит к общему более низкому уровню загрязнения по сравнению с двигателем со стандартной емкостью поддона, без системы пополнения и стандартными масляными фильтрами.
Время на масле, когда берется проба. Если пробы масла не берутся через равные промежутки времени и/или масло не заменяется через равные промежутки времени, каждую пробу можно нанести на график, показывающий накопление металла износа в зависимости от часов работы с маслом.
Комбинации факторов. Существуют комбинации изнашиваемых металлов, загрязняющих веществ и свойств масла, которые при одновременном изменении приводят к срабатыванию флажка быстрее, чем увеличение только одного.Например, проблема с разжижением топлива должна отражаться не только увеличением процента топлива в масле, но и соответствовать уменьшению вязкости. Точно так же подшипники обычно состоят из разных металлов, что при одновременном увеличении приведет к более раннему флагу, чем увеличение только одного металла.

Кристиансон добавляет, что некоторые конечные пользователи используют рекомендации OEM и анализ масла в качестве одного из исходных данных, чтобы определить, какие двигатели следует снять в конце срока службы, вместо того, чтобы сначала демонтировать самые старые двигатели или двигатели с наибольшим пробегом.

С ТОЧКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
Предельные значения, установленные нефтяными компаниями, как правило, ориентированы на состояние масла и окончание срока его полезного использования. Опыт Phillips 66 Lubricants в разработке рецептур и знание используемых химических веществ помогают им понять, какие предельные значения должны быть установлены для конкретного семейства смазочных материалов. Эти ограничения действуют, когда физическое состояние или защитные свойства масла изменяются до такой степени, что замена масла становится неизбежной.

Пределы маркировки всегда отслеживаются и корректируются с помощью отраслевых обновлений. Хорошим примером является повышение категории дизельного топлива до API CJ-4 и требование более низкого содержания сульфатной золы. Это изменение в отрасли привело к более низкому начальному щелочному числу (BN) в смазочном материале.

По словам члена STLE Шона Юинга, технического координатора по коммерческим смазочным материалам компании Phillips 66 Lubricants, обычно установленные предельные значения, используемые коммерческими лабораториями по анализу масел, подходят для выявления тенденций износа металлов и срока службы смазочных материалов.

«Как производитель смазочных материалов, Phillips 66 заботится о свойствах самой жидкости, — объясняет он. «Например, вязкость, окисление, нитрование и загрязнение являются показателями того, насколько хорошо смазка работает. Ограничения, которые мы устанавливаем, зависят от семейства смазочных материалов. Масла для дизельных двигателей для тяжелых условий эксплуатации имеют другие предельные значения, чем масла для двигателей, работающих на природном газе, или гидравлические жидкости. Мы также учитываем, используется ли смазка для картера или силовой передачи.Металлы износа устанавливаются производителем оборудования».

Юинг добавляет, что большинство отзывов конечных пользователей касаются того, почему смазка так быстро достигла предела своих возможностей. В этом случае Phillips 66 будет работать с клиентом над устранением неполадок и улучшением ситуации. «Клиенты ожидают от смазочных материалов премиум-класса длительного срока службы, — говорит он. «Если производительность не соответствует требованиям, мы вмешиваемся и решаем проблему».

ПЕРСПЕКТИВА ЛАБОРАТОРИИ
По словам члена STLE Дэвида Дойла, генерального менеджера ALS Tribology, ALS разрабатывает ограничения из различных источников, в зависимости от потребностей клиента или программы: OEM-производители, производители жидкостей, внутренние статистические данные, конкретные требования конечного пользователя и отрасли. -признанные стандарты, разработанные отраслевыми техническими органами.

«Тип оборудования — это только отправная точка, — говорит он. — Существуют различные факторы, влияющие на установление предельных требований: консультации с OEM-производителями, производителями жидкостей и конечными пользователями, фактическая конструкция оборудования и металлургия, конкретные марки и модели, рецептура. жидкости в эксплуатации, возраст оборудования, возраст жидкости, скорость замены, скорость износа в час, рабочая среда и недавно выполненное техническое обслуживание или ремонт».

«Лаборатории генерируют много данных; требуется сложный процесс анализа данных, чтобы превратить их в актуальную и полезную информацию», — говорит Дебшоу из POLARIS Laboratories®.«Надежная лаборатория способна разделить данные по производителю и модели оборудования, смазочному продукту и классу вязкости, а также по условиям эксплуатации, среди прочих факторов и соображений. Они могут предложить более точные рекомендации по техническому обслуживанию, имея различные наборы пределов маркировки, основанные на этих и других факторах. Лаборатории могут даже устанавливать прогрессивные предельные значения с несколькими уровнями, чтобы операторы могли принимать собственные решения о продлении срока службы жидкости или проведении профилактического обслуживания.Конечным результатом являются точные предельные значения, которые преобразуются в точные и действенные рекомендации для обслуживающего персонала».

Дебшоу советует вместо того, чтобы сосредотачиваться на пределе маркировки для отдельного теста, сосредоточиться на рекомендациях по техническому обслуживанию в отчетах об анализе масла ( см. рис. 3 ). Он говорит: «Для получения этих рекомендаций требуется обширная база данных, глубокое понимание статистического анализа и квалифицированный анализ данных для выявления потенциальных причин наблюдаемого эффекта.


Рисунок 3а. Страница 1 образца отчета об анализе дизельного топлива. ( Фотографии предоставлены ALS Tribology. )


Рис. 3b. Страница 2 образца отчета об анализе дизельного топлива. ( Фотографии предоставлены ALS Tribology. )

Он объясняет, что для того, чтобы максимизировать ценность анализа жидкости, важно различать, когда незначительные корректирующие действия могут предотвратить крупный ремонт. Самый базовый уровень анализа масла определяет износ до того, как компонент выйдет из строя, но прогрессивные пределы маркировки позволяют техническому обслуживанию уменьшить ущерб, вызванный износом металлов.

Наличие многоуровневой системы определяет, когда данные в норме, когда тенденции данных следует внимательно отслеживать в будущем, когда целесообразны вспомогательные диагностические инструменты и незначительное корректирующее обслуживание, а также когда существует серьезное состояние и явный отказ компонента.

В компании ALS Tribology отчеты об испытаниях и конкретные результаты испытаний разделены на четыре категории: нормальные, опасные, ненормальные и тяжелые. Когда в отчете об испытаниях отмечается уровень состояния выше нормы, это указывает на необходимость действий или осведомленности:
• Предупреждение отмечает ситуацию, о которой должен знать клиент.Никаких действий не требуется, но ситуацию следует контролировать ( см. рис. 4 ).
• Ненормальное состояние указывает на состояние, при котором лицо, ответственное за оборудование, должно принять решение (может ли он смириться с ситуацией). Если кажется, что требуются корректирующие действия, то масштаб проблемы должен позволять своевременное обслуживание или внесение изменений, которые наименее нарушают графики и рабочий процесс.
• Тяжелое состояние указывает на то, что требуются немедленные корректирующие действия, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение или надвигающийся отказ оборудования и прерывание работы.


Рис. 4. Образец отчета о потенциале образования лака. Это сообщение относится к категории предупреждений, поэтому следует следить за ситуацией. ( Фото предоставлено ALS Tribology. )

Лаборатории качества могут определить металлы с повышенным износом и преобразовать это в точные и надежные рекомендации в отношении износа компонентов, а также определить области, в которых специалисты по техническому обслуживанию могут исследовать основную причину повышенного износа.

Дойл объясняет, что ALS Tribology поощряет клиентов обсуждать результаты отчетов об испытаниях, когда у них возникают вопросы.«Во многих случаях ценность информации, представленной в отчете об испытаниях, может быть увеличена в десять раз, когда между клиентом и лабораторией происходит беседа, — говорит он. «Это выгодно обеим сторонам».

ВЗГЛЯД КОНЕЧНОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Конечные пользователи, занимающиеся анализом масла, полагались почти исключительно на независимые лаборатории по анализу масла и/или разработчиков рецептур масла, чтобы определить, когда оборудование находится в состоянии тревоги. Некоторые организации устанавливают свои собственные ограничения для достижения своих конкретных целей.Другие работают с OEM-производителями, лабораториями и организациями, устанавливающими ограничения, чтобы максимально продлить срок службы своего оборудования.

Для конечных пользователей возникает запутанная ситуация, когда каждый объект, устанавливающий ограничения, имеет свой набор допустимых диапазонов. Решение сводится к соблюдению гарантийных требований и работе с авторитетной лабораторией. Но, в конце концов, именно владелец оборудования и ремонтная бригада несут ответственность за исправность и техническое обслуживание оборудования, и они могут многое сделать для продления срока службы и сокращения времени простоя.

1. Знать оборудование. Важна такая информация, как условия нагрузки оборудования и окружающая среда, а также знание руководств по техническому обслуживанию оборудования ( см. рис. 5 ). Вся эта информация должна быть предоставлена ​​в лабораторию анализа масла.


Рис. 5. Образец отчета о состоянии оборудования. ( Фото предоставлено ALS Tribology. )

2. Ознакомьтесь со спецификациями оборудования. Многие OEM-производители публикуют спецификации на смазочные материалы для оборудования и их техническое обслуживание, а также рекомендации по пометке предельных значений анализа масла.
3. Оцените смазку. Лаборатории анализа масла часто обнаруживают в оборудовании неправильные типы и/или марки смазочных материалов. Распространенной проблемой является использование синтетических смазочных материалов с отличными базовыми свойствами от оригинального масла на минеральной основе, указанного в руководстве по техническому обслуживанию. Если тип масла изменен, в лаборатории должен быть образец чистого масла, чтобы установить базовый уровень для будущих тенденций.
4. Понимание проведения анализа масла. Ознакомьтесь с необходимыми тестами.Все методы испытаний подвержены неопределенности — проконсультируйтесь с лабораторией, чтобы обсудить изменения в анализе статистических тенденций.
5. Тщательно отберите пробу. Плохая выборка может привести к значительным искажениям результатов. Следуйте инструкциям лаборатории и каждый раз берите пробу из одной и той же точки. Замена воздуха, масла и фильтров может привести к ложным срабатываниям. Кроме того, если не записывать и/или не сообщать о доливке и/или сливе и доливке, это приведет к искусственному изменению уровня износа, загрязнения и присадок без какого-либо фактического изменения состояния смазочного материала.
6. Начните регистрацию времени работы и времени жидкости. Большинство программного обеспечения для статистического анализа трендов включает программы, для достоверности которых требуется регистрация времени операции.
7. Установите базовые тенденции. Ежемесячный анализ за три последовательных месяца установит базовый тренд. Кроме того, может быть принято решение о частоте выборки этого оборудования с учетом таких факторов, как критичность ( 10 ).

 

«Ограничения, которые оценивают состояние и надежность как оборудования, так и рабочей жидкости, должны дополнять другие методы упреждающего обслуживания», — говорит Дойл.«Ограничения, а также объем испытаний должны использоваться для предоставления информации, которая соответствует установленным целям в отношении надежности оборудования и срока службы, целостности смазочного материала, окупаемости инвестиций, гарантии и т. д.».

КАЖДЫЙ ХОЧЕТ ТО ЖЕ ТО ЖЕ ВЕЩЬ
«Применение ограничений не всегда является черно-белым, — говорит Дойл. «Много раз состояние оборудования или жидкости основывалось на матрице параметров, направленных в пагубном направлении, и ни один результат испытаний фактически не достиг предела осуждения.Ограничения должны быть практичными для применения клиентом. Должны быть установлены пределы, указывающие на серьезность информации о пробе, предупреждает ли она клиента о ситуации, за которой он должен следить, следует ли проводить техническое обслуживание или корректирующие действия в кратчайшие сроки или следует ли немедленно выполнять корректирующие действия для предотвращения дальнейшие проблемы с оборудованием или хозяйственной деятельностью. Некоторые ограничения также применяются для запуска дополнительных испытаний, таких как аналитическая феррография, когда определенные металлы износа повышены.

Несмотря на то, что OEM-производители, разработчики рецептур и лаборатории не обязательно устанавливают разные ограничения для маркировки, у них действительно разные приоритеты, многие из которых зависят от их ответственности перед конечным пользователем ( см. Общие недостатки при установлении ограничений ). Например, разработчики рецептур заботятся о поддержании свойств смазочных материалов, а OEM-производители заботятся о поддержании состояния оборудования, особенно в течение гарантийного периода. Их всех объединяет стремление продлить срок службы оборудования.


ОБЫЧНЫЕ НЕДОСТАТКИ ПРИ УСТАНОВКЕ ГРАНИЦ ( 11 )
К распространенным ошибкам, которые могут привести к неправильному использованию и интерпретации лимитов, относятся: 
1. Слишком много уровней лимитов. Некоторые программы мониторинга состояния включают так много предельных уровней, что рекомендации на каждом уровне размыты. Большинство лабораторий используют как минимум следующие три уровня:
a. Аномальный. Измеренный параметр превышает целевое значение, но все еще находится в рабочем диапазоне.
б. Предупреждение. Измеренный параметр вышел за пределы требуемого рабочего диапазона, и требуются некоторые действия по техническому обслуживанию.
г. Критический. Во избежание катастрофического сбоя машину следует немедленно остановить.
2. Плохо определенные действия на каждом уровне ограничения. Это обычное дело и приводит к путанице и/или амбивалентности. Если у конечных пользователей нет четких действий, которые необходимо предпринять при превышении лимита, серьезные состояния могут быть упущены, а последствия неопасных состояний могут быть преувеличены.
3. Запутанный набор параметров. Чрезмерно сложный список измерений приводит к тому, что пользователи не имеют четкого представления о том, что означают измерения или какие параметры необходимы для оценки их машин. Поэтому они часто ничего не делают.
4. Неизвестное обоснование ограничения. Обоснование конкретных ограничений может быть утеряно или никогда полностью не понято конечными пользователями. Ограничения, установленные в начале срока службы машины, могут стать бессмысленными или неактуальными из-за развития методов измерения или изменения условий эксплуатации.Даже если лаборатории не публикуют ограничения, они должны заверить конечных пользователей, что они ответственно установили ограничения.
Дебшоу заключает: «Открытая, совместная коммуникация между конечными пользователями, OEM-производителями оборудования, разработчиками смазочных материалов и независимыми лабораториями имеет важное значение для максимального увеличения времени безотказной работы оборудования и экономии».

ССЫЛКИ
1. POLARIS не согласен с этим, комментируя: «Некоторые параметры важнее других, и хотя конечный пользователь может не понять каждый параметр, компетентная лаборатория должна быть в состоянии объяснить и поддержать сигналы тревоги для каждого параметра.
2. From Questioning How Limits Set , авторы Эндрю Беккер, Пол Марсден, Сильвестр Абантериба и Дэвид Форрестер. Доступно здесь.
3. Кумулятивная функция распределения (CDF) — это вероятность того, что вещественная случайная величина X с заданным распределением вероятностей будет иметь значение, меньшее или равное X.
4. Функция биномиального распределения определяет, сколько раз событие происходит в заданном количестве независимых испытаний и вероятность того, что событие произойдет в одном испытании.Это точное распределение вероятностей для любого количества дискретных испытаний. Если число независимых испытаний очень велико, его можно рассматривать как непрерывную функцию. Это дает распределение Гаусса.
5. Ван Ренсселар, Дж. (2011), «Анализ вибрации: вторая половина уравнения», TLT, 67 (8), стр. 38-48.
6. Из BusinessDictionary.com определение отказа оборудования. Доступно здесь.
7. Safeopedia: Отказ оборудования. Доступно здесь.
8.OEM-производители редко устанавливают ограничения для оборудования, работающего внутри промышленных предприятий.
9. Усовершенствованная система управления моторным маслом Cummins.
10. На основе трибологических услуг компании Bently: установка аварийных сигналов анализа масла: общие соображения. Доступно здесь.
11. From Questioning How Limits Set , авторы Эндрю Беккер, Пол Марсден, Сильвестр Абантериба и Дэвид Форрестер. Доступно здесь.


Жанна Ван Ренсселар возглавляет собственную фирму по связям с общественностью Smart PR Communications в Нейпервилле, штат Иллинойс.Вы можете связаться с ней по телефону [email protected]

Как определить качественное моторное масло – Сервисный центр Xpress Lube

УЗНАТЬ О СТАНДАРТАХ

Выбирая масло для своего автомобиля, вы всегда должны искать или спрашивать масло с лицензией API. API упростил поиск этих масел: лицензированные масла имеют один или оба знака качества моторного масла API — символ обслуживания API «пончик» и знак сертификации «Звездный взрыв». Эти знаки являются частью Системы лицензирования и сертификации моторных масел API (EOLCS), добровольной программы лицензирования и сертификации, которая разрешает продавцам моторных масел, отвечающим требованиям API, отображать знаки качества API.
 

СЕРВИСНЫЙ СИМВОЛ API «ПОНЧИК»

 
API «Doughnut» обозначает масла, соответствующие текущим стандартам API для моторных масел. Он включает класс вязкости масла по SAE, стандарты API, которым соответствует масло, и другие важные рабочие параметры.

  • Верхний номер «пончика» отображает стандарт производительности моторного масла API. Буква «S», за которой следует еще одна буква (API SN), относится к маслу, подходящему для бензиновых двигателей, а буква «C», за которой следует еще одна буква и цифра (API CJ-4), относится к маслу, подходящему для дизельных двигателей.
  • Центр «Бончика» показывает класс вязкости моторного масла по SAE. Вязкость — это мера способности масла течь при определенных температурах.
  • Нижний «бублика» говорит о том, обладает ли моторное масло ресурсосберегающими свойствами по сравнению с эталонным маслом при испытании двигателя. Моторные масла с пометкой «Ресурсосберегающие» прошли этот тест.

alexxlab

E-mail : alexxlab@gmail.com

Submit A Comment

Must be fill required * marked fields.

:*
:*