Способ определения качества смазочных масел
Владельцы патента RU 2454654:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Изобретение относится к технологии контроля качества смазочных масел при их производстве и идентификации. Сущность: испытывают смазанную пару трения и определяют качество масел. Пробу масла нагревают при постоянной температуре с перемешиванием постоянной массы. Через равные промежутки времени отбирают часть пробы окисленного масла, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, испытывают на противоизносные свойства, определяют диаметр пятна износа и коэффициент противоизносных свойств по формуле. Строят графическую зависимость коэффициента противоизносных свойств от коэффициента поглощения светового потока и по тангенсу угла наклона зависимости к оси абсцисс определяют качество смазочных масел, чем больше тангенс угла наклона, тем выше противоизносные свойства смазочных масел и лучше качество. Технический результат: повышение информативности способа определения качества смазочных масел путем учета параметров термоокислительной стабильности и противоизносных свойств и осуществление контроля за качеством смазочных масел. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к технологии контроля качества смазочных масел при их производстве и идентификации.
Известен способ определения качества масел, заключающийся в испытании пары трения, берут пробы работающего масла, регистрируют оптическую плотность, по которой судят о качестве масла (А.с. СССР №983511, MKИ G01N 3/56, опубл. 1982).
Данный способ оценивает качество работающих масел и может контролировать только противоизносные свойства масел при их производстве и использовать этот параметр при идентификации их на соответствие группе эксплуатационных свойств.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения качества моторных масел (А.с. №1165939, МКИ G01N 3/56, опубл. 1985), при котором испытывают смазанную пару трения, берут пробы работающего масла, регистрируют оптическую плотность, определяют площадь пятен износа на поверхности трения и по соотношению оптической плотности к площади пятен износа определяют качество масел.
Недостатком известного способа является его ограниченное применение по определению качества смазочных масел при их производстве и идентификации на соответствие группе эксплуатационных свойств при сертификации.
Техническим результатом изобретения является повышение информативности способа определения качества смазочных масел путем учета параметров термоокислительной стабильности и противоизносных свойств и осуществление контроля за качеством смазочных масел.
Задача для достижения технического результата решается тем, что в способе определения качества смазочных масел испытывают смазанную пару трения и определяют качество масел, согласно изобретению пробу масла нагревают при постоянной температуре с перемешиванием постоянной массы, причем через равные промежутки времени отбирают часть пробы окисленного масла, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, испытывают на противоизносные свойства, определяют диаметр пятна износа и коэффициент противоизносных свойств по формуле
П=Кп/U,
где Кп - коэффициент поглощения светового потока; U - диаметр пятна износа, мм;
затем строят графическую зависимость коэффициента противоизносных свойств от коэффициента поглощения светового потока и по тангенсу угла наклона зависимости к оси абсцисс определяют качество смазочных масел, чем больше тангенс угла наклона, тем выше противоизносные свойства смазочных масел и лучше качество.
На чертеже представлены зависимости коэффициента противоизносных свойств от коэффициента поглощения светового потока моторных частично синтетических масел: 1 - Mobil Super 2000 10W-40 SJ/SL/CF; 2 - Лукойл Люкс 5W-40 SJ/CF; 3 - ТНК Супер 5W-40 SJ/CF и синтетического 4 - Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF.
Способ осуществляется следующим образом.
Испытанию подвергались моторные частично синтетические масла: 1 - Mobil Super 2000 1 OW-40 SJ/SL/CF; 2 - Лукойл Люкс 5W-40 SJ/CF; 3 - ТНК Супер 5W-40 SJ/CF и синтетическое 4 - Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF.
Пробу товарного масла постоянной массой, например 100±0,1 г, заливают в стеклянный стакан и термостатируют при постоянной температуре, например 180°С±0,3°С, с перемешиванием стеклянной мешалкой с частотой вращения 300±2 об/мин. Через каждые 8 часов отбирают часть пробы окисленного масла для фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока Кп. Вторую часть пробы испытывают на трехшариковой машине трения со схемой трения «шар-цилиндр», причем каждый из трех шаров взаимодействует с поверхностью цилиндра по индивидуальной дорожке трения. Параметры выбраны постоянными и составляли: нагрузка 13 Н; скорость скольжения 0,68 м/с; температура испытуемого масла в объеме 80°С, время испытания 2 часа.
После двух часов испытания измеряют диаметры пятен износа на шарах и определяют среднеарифметическое значение диаметра пятна износа на трех шарах. Затем в стеклянный стакан доливают товарное масло до первоначальной массы (100±0,1 г) и продолжают испытания по тому же способу и замеряют те же параметры. Испытания продолжают до значения коэффициента поглощения светового потока, равного 0,7÷0,8 ед. Фотометрирования окисленных масел проводят при толщине фотометрируемого слоя 2 мм.
По полученным результатам определяют коэффициент противоизносных свойств, учитывающий износ и концентрацию продуктов окисления масла П=Кп/U, где Кп - коэффициент поглощения светового потока; U - диаметр пятна износа, мм и строят графические зависимости коэффициента противоизносных свойств от коэффициента поглощения светового потока. Результаты испытаний сведены в таблицу.
Характерной особенностью полученных зависимостей для каждого товарного масла является то, что зависимость П=f(Кп) является эталонной кривой, по тангенсу угла наклона которой определяют противоизносные свойства испытуемого масла и определяют качество смазочного масла. Чем больше тангенс угла наклона зависимости П=f(Кп) к оси абсцисс, тем выше противоизносные свойства испытуемого масла и лучшее качество.
В результате проведенных исследований на товарных маслах установлен тангенс угла наклона зависимости П=f(Кп) для масла Mobil Super 2000 10W-40 SJ/SL/CF, который равен 3,6; для Лукойл Люкс 5W-40 SJ/CF - 2,6; для ТНК Супер 5W-40 SJ/CF - 3,1; Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF - 2,1. Таким образом, частично синтетическое масло Mobil Super 2000 10W-40 SJ/SL/CF обладает самыми высокими противоизносными свойствами и лучшим качеством, а синтетическое масло Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF самыми низкими.
Кроме того, каждую из кривых зависимостей можно принять за эталонную и по ним осуществляют контроль качества выпускаемого моторного масла при его производстве и в торговых сетях. При этом на эталонной кривой устанавливают значения коэффициента поглощения светового потока Кп при установленном времени испытания данного масла (например 24 часа). Контроль качества осуществляют следующим образом. Для этого из новой партии произведенного масла или из торговой сети, например из серии Mobil Super 2000, необходимо взять пробу масла, нагреть ее в течение постоянного времени, например 24 часа, определить коэффициент поглощения светового потока и по эталонной кривой определить коэффициент противоизносных свойств П, по полученному значению коэффициента поглощения светового потока Кп, которое может отличаться от принятого значения, по которому можно определить диаметр пятна износа по формуле U=Кп/П. Поэтому с изменением коэффициента поглощения светового потока Кп изменяется диаметр пятна износа. Если коэффициент поглощения светового потока Кп увеличивается, то противоизносные свойства снижаются и, наоборот, с понижением коэффициента Кп противоизносные свойства улучшаются.
Процедура идентификации моторных масел заключается в контроле соответствия масел, поступающих на российский рынок, эталонным зависимостям П=f(Кп), полученным для различных масел.
Использование изобретения позволяет определить качество выпускаемых масел и контролировать его по параметрам термоокислительной стабильности и противоизносным свойствам, также идентифицировать их в торговой сети и после длительного хранения и совершенствовать технологию получения высококачественных масел и применяемых присадок при их производстве.
| Таблица | |||||
| Марка масла | Время, ч | Коэффициент поглощения светового потока, Кп | Диаметр пятна износа U, мм | Коэффициент противоизносных свойств, П | Тангенс угла наклон зависимости П=f(Кп) |
| Mobil Super 2000 10W-40 SJ/SL/CF | 8 | 0,183 | 0,313 | 0,58 | 3,6 |
| 16 | 0,327 | 0,340 | 0,96 | ||
| 24 | 0,420 | 0,333 | 1,26 | ||
| 32 | 0,643 | 0,307 | 2,09 | ||
| 40 | 0,947 | 0,273 | 3,47 | ||
| Лукойл Люкс 5W-40 SJ/CF | 8 | 0,093 | 0,387 | 0,24 | 2,6 |
| 16 | 0,433 | 0,340 | 1,27 | ||
| 24 | 0,583 | 0,353 | 1,65 | ||
| 32 | 0,760 | 0,347 | 2,19 | ||
| 40 | 0,910 | 0,380 | 2,40 | ||
| ТНК Супер 5W-40 SJ/CF | 8 | 0,093 | 0,347 | 0,27 | 3,1 |
| 16 | 0,197 | 0,380 | 0,52 | ||
| 24 | 0,533 | 0,307 | 1,74 | ||
| 32 | 0,633 | 0,353 | 1,79 | ||
| 40 | 0,767 | 0,307 | 2,50 | ||
| 48 | 0,840 | 0,313 | 2,68 | ||
| Mobil Super 3000 5W-40 SJ/SL/SK/CF | 8 | 0,183 | 0,353 | 0,52 | 2,1 |
| 16 | 0,277 | 0,320 | 0,87 | ||
| 24 | 0,570 | 0,420 | 1,36 | ||
| 32 | 0,643 | 0,367 | 1,75 | ||
| 40 | 0,680 | 0,393 | 1,73 | ||
| 48 | 0,820 | 0,473 | 1,73 |
Способ определения качества смазочных масел, заключающийся в том, что испытывают смазанную пару трения и определяют качество масел, отличающийся тем, что пробу масла нагревают при постоянной температуре с перемешиванием постоянной массы, причем через равные промежутки времени отбирают часть пробы окисленного масла, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, испытывают на противоизносные свойства, определяют диаметр пятна износа и коэффициент противоизносных свойств по формуле
П=Кп/U,
где Кп - коэффициент поглощения светового потока; U - диаметр пятна износа, мм;
затем строят графическую зависимость коэффициента противоизносных свойств от коэффициента поглощения светового потока и по тангенсу угла наклона зависимости к оси абсцисс определяют качество смазочных масел, чем больше тангенс угла наклона, тем выше противоизносные свойства смазочных масел и лучше качество.
