Способ определения степени загрязненности работавшего моторного масла

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) GD 4 G 01 N 33/28!

t Ю Л г в6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3691695/25-06 (22) 09.01.84 (46) 07.01.87. Бюл. В 1 (72) Ю.Л.Шепельский и Л.А.Певзнер (53) 621.43:621.892.001.5(088.8) (56) Патент США М 3829217, кл. G 01 N 33/28, опублик. 1979. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗАГ;РЯЗНЕННОСТИ РАБОТАВШЕГО МОТОРНОГО

МАСЛА (57) Изобретение относится к способам контроля работоспособности моторных масел в двигателях внутреннего сгорания и может быть применено для экспресс-анализа количественного содержания твердой фазы в дисперсных, системах. Изобретение позволяет повысить

;;достоверность определения степени ,загрязненности работавшего моторного масла. Для этого измеряют физические ,параметры исходного и работавшего масел, после чего вычисляют степень загрязненности. В качестве физических параметров используют плотности исходного и работавшего масел и плотность нерастворимых в масле загрязнений. Вычисление степени загрязненности х, ведут по формуле х, = p (P«

tp ф p)) где см эpg Hi i соответственно плотностИ работавшего масла, исходного масла и нерастворимых в масле загрязнений. Степень загрязненности масла х,, подсчитанная по формуле на основе замеров плотности исходного и работавшего масел, хорошо коррелируется с результатами определения концентрации нерастворимых в бензине примесей методом центрифугирования. 3 ил.

1282002

Для вывода формулы, определяющей степень загрязненности работавшего масла через плотность, рассмотрим трехкомпонентную систему, состоящую

5 из смеси исходного (свежего) масла, нерастворимых в нем загрязнений и растворимых примесей (топлива).

Плотность вещества определяется формулой

10 где m — - масса г э

V — - объем, см

Тогда плотность смеси трехкомпонентной

0 m1+ ш2+ mэ

У + Уг+ У3 (2) 20 „где ш,,m и m — массы соответственно нерастворимых загрязнений, масла и попавшего в него

25 топливаВ

V,V u V — объемы соответствующих компонентов смеси.

Определим объем трехкомпонентной смеси: (3) р

ml m2 — + — — +

Р

1 (Pñì 2 ) (Зсм (P2 ) 40 где 0 — плотность работавшего мас см ла, г/см

P — плотность исходного масла, г/см 45

P — плотность нерастворимых в

Ь масле загрязнений, г/см

Плотность масла выбрана в качестве физического параметра, характеризующего степень загрязненности мас- 50 ла (содержание нерастворимых в нем примесей), по следующей причине. Применительно к дисперсным системам с концентрацией твердой фазы, характерной для реального диапазона содержания примесей в работавших моторных маслах, между плотностью и концентрацией нерастворимых загрязнений существует линейная зависимость.

Решив уравнение (6) относительно концентрации нерастворимых эагрязне55 ний х, и имея в виду, что x = 1

-(х,4 х ), получаем

Р (x,Ð,.(Г. -P3) +t (P, Р,)

Р,Р „(P, t,) Изобретение относится к способам контроля работоспособности моторных масел в двигателях внутреннего сгорания и может быть применено для экспресс-анализа количественного содержания твердой фазы в дисперсных системах.

Целью изобретения является повышение достоверности определения степени загрязненности работавшего моторного масла.

На фиг.1 приведены зависимости между плотностью р и содержанием (х„, ) нерастворимых в бензине примесей для различных марок работавших моторных масел, построенные на основе статистической обработки результатов анализа более 350 проб масел разной степени загрязненности (коэффициенты корреляции по различйым кривым 0,800,91); на фиг.2 — зависимость х, от концентрации нерастворимых вбензине примесей x„р в масле M-10Г ЦС; на фиг.3 — влияние содержания НРБ и дистиллятного топлива в масле M-10Г ЦС

2 на изменение плотности масла (где

1 — изменение плотности масла при накоплении в нем НРБ (без разжижения топливом 2 — изменение плотности чистого масла при разжижении топливом, 3 — изменение плотности масла при одновременном накоплении в нем

НРБ и разжижении топливом).

В качестве физического параметра

1 исходного и работавшего масел принимают плотность, а степень загрязненности работавшего масла определяют

Ino формуле

Представим m,,мг и m > через массовые концентрации компонентов смеси:

m + m + m> x m + x m + ханш г z

m(xз хг х9) э (4) . где х,,х и хэ — массовые концентрации соответственно загрязнений, масла и топлива.

С учетом этого выражение (3) преобразится к виду х, Х х,, У = m(- — + --- +

Р2 Р3

Тогда с учетом формулы (1) плотность трехкомпонентной смеси

1 2 Pg см— 3 (э г i p3 >pip> (6) 1282002 где f, и f) — плотность сооТВРТ ственно нерастворимых загрязнений, исходного масла и топз

Г/CM

Формула (7) выражает аналитическую зависимость для определения массовой концентрации в работавшем масле нерастворимых в нем загрязнений с учетом возможного влияния попав- 10 шего в масло топлива (через концентрацию х и плотность топлива) . Влияние растворимых в масле примесей, т.е. топлива, на х, незначительно.

Плотность топлив, в особенности ди- 15 зельных, близка к плотности моторных масел (0,85-0,93), а их попадание в масло при эксплуатации двигателей допускается, как правило, не более

5Х из-за резкого снижения температу- 20 ры вспышки и увеличения пожароопасности. Расчетный анализ, проведенный по формуле (7), показал, что искажение величины х, в случае попадания максимально допустимого количества топлива наименьшей возможной плотности в работающее масло составляет не более .10-157. Такая величина искажения при определении степени загряз" ненности масла и решении вопроса о ЗО необходимости его замены в двигателе практического значения не имеет. Поэтому влиянием возможного попадания топлива пренебрегают. Тогда формула (7) преобразится к виду 35

= «Ь:- .) (8)

p,„(r, -р,)

Выражение (8) показывает массовую концентрацию нерастворимых в масле 4О загрязнений. Зная значение р (по результатам физико-химического аналиЪ за p, 1,64 г/см ) и плотность исходНОГО (свежеГО) масла из паспОртных данных, либо определив ее непосредственно, например, ареометром, а в дальнейшем периодически оперативно контролируя плотность работающего масла p,ö, по формуле (8) можно определить степень загрязненности работав-5О шего моторного масла. В случае, если контроль наличия в масле маловязкого топлива по температуре вспышки масла показывает наличие значительного количества топлива, которым нельзя пренебречь при определении плотности, то степень загрязненности работавшего масла подсчитывается по формуле (7).

Степень загрязненности масла х,, подсчитанная по формуле (8) на основе замеров плотности исходного и работавmего масел, хорошо коррелирует с результатами определения концентрации нерастворимых в бензине примесей методом;центрифугирования (фиг.2).

Предложенный способ обладает хорошей воспроизводимостью, а результаты определения не зависят от механического состояния взвешенных в масле частиц примесей, например их дисперсности. Способ дает возможность в эксплуатационных условиях осуществлять экспресс-контроль качества работающего масла по одному из важнейших его параметров — загрязненности.

Формула изобретения

Способ определения степени загрязненности работавшего моторного масла, заключающийся в измерении физических параметров исходного и работавшего масел и последующем вычислении степени загрязненности, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности, в качестве физических параметров используют плотности исходного и работавшего масел и плотность нерастворимых в масле загрязнений, а вычисление степени загрязненности х ведут по формуле

Р (Рсм Р ) р,(р -р,) где „, р и б, — соответственно плотности работавшего масла, исходного масла и нерастворимых в масле загрязнений.

1282002 х!,%

У

2

2О О КО 40,%

gm. 1

1 2 Ю 4 о 6 7 8 У 7 Хрр (Ри. 2

Р кг орла

0 УЮ

0, 920

0„9/0

0 900

ZO 40 К0 В0 д00 додерлгание нРБ,,л.

20 40 еодерагоние диЬйиллотного п оолйдо дноеле, л

Фиг.. 1

Составитель Н.Патрахальцев

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин

Редактор И.Николайчук

Заказ.7258/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г;Ужгород, ул.Проектная, 4