Способ определения склонности масла к образованию высокотемпературных отложений

 

Изобретение относится к исследованию эксплуатационных свойств масел , в частности к определению склонности масла к образованию высокотемпературных отложений, и может найти применение при разработке новых сортов масел. Цель - повьппение точности определения. Определение ведут прокачиванием нагретого масла вдоль нагретой металлической трубки. Причем по длине трубки размещают металлические образцы, проводят параллельные испытания эталонной жидкости и масла при скорости прокачивания 1,95 - 2,05 л/ч и температуре 40-240 с. Количество отложений определяют по изменению яркости отраженного света от трубки, контактирующей с маслом и эталонной жидкостью, и дополнительно определяют температуру начала образования отложений. Ввиду отсутствия количественного метода оценки отложений в двигателях сравнительные данные с известным способом могут быть даны в виде ранговой корреляции (РК).Коэффициент РК по данному способу равен 1,0 против 0,8 по известному способу , 4 ил., 2 табл. i сл САР СО . а со

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 01 N 33 30

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936014/23-04 (22) 30.07 ° 85 (46) 15,09.87. Бюл. М 34 (72) Б,С,Гутенев, В.Г.Городецкий, Н.П.Поройков и Н.П,Голенев (53) 621.891.2 (088 ° 8) (56) Каверина H.М. и др. Определение склонности авиационных масел к нагарообраэованию. — Химия и технология топлив и масел, 1973, N- 7, с. 41-42 °

Виппер А.Б, и др. Зарубежные масла и присадки. М.: Химия, 1981, с,129-130. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКЛОННОСТИ

МАСЛА К ОБРАЗОВАНИ10 BbICOKOTEMIIEPAТУРНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к исследованию эксплуатационных свойств масел, в частности к определению склонности масла к образованию высокотемпературных отложений, и может найти применение при разработке новых сортов масел. Цель — повьппение точности определения. Определение ведут прокачиванием нагретого масла вдоль нагретой металлической трубки. Причем по длине трубки размещают металлические образцы, проводят параллельные испытания эталонной жидкости и масла при скорости прокачивания 1,95 — 2,05 л/ч и температуре 40-240 С ° Количество отложений определяют по изменению яркости отраженного света от трубки, контактирующей с маслом и эталонной жидкостью, и дополнительно определяют температуру начала образования отложений. Ввиду отсутствия количественного метода оценки отложений в двигателях сравнительные данные с известным способом могут быть даны в виде ранговой корреляции (PK).Коэффициент PK по данному способу равен 1,0 против 0,8 по известному способу. 4 ил., 2 табл.

l3

Изобретение относится к исследованию эксплуатационных свойств масел и может найти применение при разработке новых сортов масел.

Целью изобретения является повышение точности определения °

На фиг.! изображена схема установки; на фиг,2 — схема нагревательного устройства; на фиг, 3 — диаграмма изменения яркости отраженного света; на фиг. 4 — результаты испытаний масел без установки образцов металлов.

Установка состоит из масляного бака 1, насоса 2, электродвигателя 3, фильтра 4, ротаметра 5, нагревательного устройства 6, регистрирующего прибора 7, манометра 8, дроссельного клапана 9, холодильника 10, штихпробера 11 и дроссельного клапана

12. Масло из бака 1 подают насосом

2 через фильтр 4 в нагревательное устройство 6, затем охлаждают в холодильнике 10 до 35 — 40 С, насыщают воздухом и направляют в расходный бак 1. Эта установка обеспечивает циркуляцию масла по замкнутому контуру и контакт масла с металлической поверхностью и образцами из конструкционных материалов в эксплуатационном интервале температур 40

240 С.

Нагревательное устройство (фиг . 2) представляет собой цилиндрический корпус 13, в котором помещена оценочная трубка 14 из нержавеющей стали с установленными на ней образцами металлов цилиндрической формы 15.

Внутри трубки расположен электронагревательный элемент 16. Масло проходит через кольцевой зазор между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 13 и оценочной трубкой 14.

В нагревательное устройство установлено шесть термопар, что обеспечивает контроль температуры масла по всей длине поверхности нагрева. Информация о распределении температур, передающаяся от термопар на регистрирующий прибор 7, позволяет оценить ее влияние на образование отложений. Диапазон изменения температуры масла составляет от 40 (первая термопара) до о

240 С (шестая термопара) . Для обеспечения данного режима нагрева масло прокачивают под давлением 4,0 ИПа со скоростью прокачивания 1,95

2,05 л/ч, С целью охвата всего эксп17769

55 луатационного диапазона температур образны конструкционных материалов ус танавливают в трех температурных зонах оценочной трубки, в которых испытуемое масло имеет температуру соответственно 100, 180, 240 С. Продолжительность испытания 6 ч.

Количество отложения оценивают оптическим способом посредством измерительного блока, Его принцип действия основан на измерении яркости света, отраженного от поверхности оценочной трубки. Яркость отраженного света записывается на одну и ту же диаграмму до и после испытания. На фиг. 3 приведена диаграмма изменения яркости отраженного света. Кривая 1 соответствует яркости отраженного по длине оценочной трубки до испытания, кривая II — после испытания. Уменьшение яркости отраженного света в каждой точке поверхности оценочной трубки (дЬ) происходит эа счет частичного поглощения света в слое образовавшихся отложений. Площадь между кривыми (Qs ) характеризует количество отложений на данном участке поверхности оценочной трубки. Кроме этого, по диаграмме определяют температуру начала образования отложений (гно ) °

Способ реализуют следующим обраэом.

Образцы металлов полируют пастой

АСМ-14 до зеркального блеска и устанавливают в соответствующих температурных зонах оценочной трубки, Далее оценочную трубку помещают в измерительный блок и по яркости отраженного света определяют отражательную способность поверхности оценочной трубки до испытания. После проведения испытания оценочную трубку промывают в иэооктане, просушивают при комнатной температуре и затем посредством измерительного блока замеряют яркость отраженного от трубки света после испытания. После проведения испытания на масле с теми же металлическими образцами и при тех же оптимальных режимах нагрева и скорости прокачивания проводят испытание на эталонной жидкости, состоящей из 40 частей (по объему) гексадекана и

1 части ог, -метилнафталина, Склонность масел к образованию высокотемпературных отложений оценивают по индексу высокотем!

337769

Металл

Без установки образцов металлов

22 68 34

Таблица 2

Способ

Экспертная оценка

Масло

Прототип

Предлагаемый

ВНИИ

НП-50-1-4Ф

ИПМ-10

36/1-КУА

Б-38

Коэффициент ранговой корреляции

1,0

0,8 1,0 пературных отложений И,, равному отношению количества отложений, получаемых при испытании масла и эталонной жидкости, и температурой начала образования отложения равной TpM оу пературе, при которой на контактирующей с маслом поверхности оценочной трубки образуются первые отложения.

Для подтверждения цели проведены сравнительные испытания авиационных масел МН-7,5, Б-ÇB, ИП1-10 без и с образцами металлов (медь> свинец), На фиг. 4 представлены результаты испытаний масел без установки образцов металлов. При увеличении темперао туры масла выше 240 С масла плохо различаются между собой и даже могут меняться местами по яркости отраженного света. Г1едь и свинец оказывают значительное влияние на образование отложений (медь в большей степени).

Присутствие образцов металлов оказывает влияние и на температуру начала образования отложений. Например, при испытании масла МН-7,5 на чистой трубке t = 140 С, в присутствии свинца отложения начинают образовываться при температуре поверхности оценочной трубки )32 С, а в присутствии меди — 125 С.

В табл.1 представлены конкретные примеры осуществления способа с применением оценочного критерия И „, для образцов ациационных масел

MH-7,5, Б-38, ИПМ-10.

Таблица

Влияние металлов на образование высокотемпературных отложений

МН-7, 5 Б-ÇB ИПМ-10

Медь 42 138 91

Свинец 34 98 85

При скорости прокачивания Ч„ — 1,8 л/ч нагрев масла происходит

20 до 70 — 270 С, а при V = 2,2 л/ч

25 — 210 С. Поэтому для поддержания в масле эксплуатационного диапазона температур 40 — 240 С скорость прокачки выбрана оптимально равной

1,95 — 2,05 л/ч °

Ввиду отсутствия количественного метода оценки отложений в двигателях сравнительные данные с прототипом могут быть даны в виде ранговой кор30 реляции, В соответствии с данными экспертной оценки синтетические товарные масла располагаются в ряд:

ВНИИ НП-50-1-4Ф, ИПМ-10, 36/1-1(YA, Б-3В Для этну же масел определены ранги по результатам испытаний предлагаемым способом и прототипом.

Результаты представлены в табл,2.

1 337>

Формула и э о б р е т е н и я

Способ определения склонности масла к образованию высокотемпературных отложений путем прокачивания нагретого масла вдоль нагретой металлической трубки с последующим охлаждением масла и оценкой по количеству отложений, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности опре- 10 деления, по длине трубки размещают

69

6 металлические образцы, проводят параллельные испытания эталонной жидкости и масла при скорости прокачивания 1,95-2,05 л/ч и температуре 40— о

240 С, количество отложений определяют по изменению яркости отраженного света от трубки, контактирующей с маслом и эталонной жидкостью, и дополнитеЛьно определяют температуру начала образования отложений.

Температура щру5ки, с фиа 3

ЮО 130

Температура юасла, С

Фиг.т

Составитель Л,Иванова

Техред И.Попович

Редактор Е,Копча

Корректор В,Бутяга

Заказ 4I23/41

Подписное

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

3 (Ф г

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5