|
|
|
|
 |
 Właściwości
|
WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE OLEJÓW SILNIKOWYCH
|
|
Wskaźnik lepkości oleju.
|
|
Wskaźnik lepkości wylicza się z lepkości oleju wyznaczonej w dwóch temperaturach: 40° C i 100o C. Wskaźnik lepkości jest jednostką bezwymiarowa. Im wyższy wskaźnik lepkości, tym zmiana lepkości wraz ze zmianą temperatury jest mniejsza.
Uwzględniając bardzo dużą rozpiętość temperatur, w których musi pracować olej w silniku (od ujemnych temperatur w trakcie rozruchu silnika w okresie zimowym do temperatur rzędu 220-230o C), wskazanym jest, aby olej silnikowy posiadał jak najwyższy wskaźnik lepkości. Czyste oleje mineralne posiadają wskaźnik lepkości 85-105, a oleje silnikowe posiadają wskaźnik lepkości powyżej 720.
Lepkość oleju w temperaturze 100o C jest podstawą klasyfikacji lepkościowej olejów silnikowych opracowanej przez Society of Automotive Engineers, SAE J300MAR93. Klasyfikacja ta jest rozpowszechniona na całym świecie i stanowi jedno z podstawowych kryteriów stosowanych przy ocenie oleju. Z bardzo dużym przybliżeniem stwierdzić można, iż lepkość oleju w 100o C odpowiada średniej lepkości oleju w trakcie normalnej eksploatacji silnika.
Drugim elementem wspomnianej wyżej klasyfikacji lepkościowej olejów silnikowych SAE J300MAR93 jest lepkość oleju w ujemnych temperaturach. Umownie przyjęto jako graniczną wartość temperaturę, w której olej osiąga lepkość 3500 cP. Praktycznie jest to najniższa temperatura, przy której nie ma problemów z uruchomieniem silnika (stosując olej odpowiedniej klasy lepkościowej).
|
|
Temperatura zapłonu.
|
|
Temperatura zapłonu jest to najniższa temperatura, przy której w ściśle określonych warunkach następuje zapalenie par oleju od zewnętrznego źródła ognia. Z fizycznego punktu widzenia odpowiada temperaturze, w której prężność par oleju wynosi ok. 8 mm Hg. Z chemicznego punktu widzenia mówi ona o obecności w oleju niskowrzących składników, co prowadzić może do ubytków w trakcie jego pracy w silniku. Ubytki w wyniku odparowania prowadzą do zwiększenia ilości powstających nagarów i laków (ze spalonych par oleju), jak i zwiększonej toksyczności spalin.
Powyższe rozważania odnoszą się do sytuacji, gdy temperatura zapłonu oleju świeżego jest za niska. Gdy spada temperatura zapłonu oleju już eksploatowanego w silniku, świadczy to jednoznacznie o przedostawaniu się paliwa do oleju. Oleje silnikowe posiadają temperaturę zapłonu pomiędzy 200° C a 250° C.
|
|
Temperatura płynięcia.
|
|
Jest własnością niskotemperaturową charakteryzującą olej silnikowy. Jest to najniższa temperatura, w której olej znajduje się na granicy utraty płynności, pozostając nadal cieczą.
|
|
Odporność na pienienie.
|
|
To bardzo ważna własność oleju smarowego. Gdy w trakcie eksploatacji powstanie w układzie olejowym silnika piana, następuje przerwanie "filmu" olejowego i zanik przepływu oleju, co może doprowadzić do wystąpienia zjawiska smarowania granicznego. Prowadzi ono do zwiększonego zużycia silnika, a w skrajnym przypadku nawet do zatarcia. Główną przyczyną tworzenia piany jest obecność w oleju wody lub płynu chłodniczego. Metodologia oznaczania odporności na pienienie polega na pomiarze skłonności oleju do tworzenia piany i ocenie stabilności powstałej piany.
|
|
Liczba zasadowa TBN.
|
|
Jedną z najważniejszych funkcji oleju w silniku oprócz smarowania jest jego zdolność do utrzymywania silnika w czystości oraz zdolność do neutralizacji kwaśnych produktów spalania, mogących przedostawać się do oleju.
Cechy te nadają olejowi dodatki dyspergująco-myjące. Ilość dodawanych środków dyspergująco-myjących jest uzależniona od klasy jakości oleju, który pragniemy otrzymać. Im wyższa klasa jakościowa oleju, tym więcej dodatków tego typu. Miarą zawartości dodatków dyspergująco-myjących jest liczba zasadowa (powszechnie stosowany jest skrót TBN). Liczba zasadowa wyrażana jest w mg KOH/g. TBN mówi nam również o zdolnościach neutralizacyjnych oleju.
Przyjmuje się następującą zasadę: im większa zawartość siarki w stosowanym paliwie, tym stosowany olej winien mieć wyższą TBN. Oleje silnikowe świeże posiadają TBN w granicach 2,5 mg KOH/g do 15.0 mg KOH/g.
W miarę eksploatacji oleju następuje naturalne zużywanie dodatków myjąco-dyspergujących. Konsekwencją tego jest spadek TBN-u. Gdy TBN spadnie poniżej określonej granicy, należy olej wymienić. Zawartość dodatków myjąco-dyspergujących w sposób pośredni jest kontrolowana poprzez oznaczenie tzw. popiołu siarczanowego. Oznaczona jest w ten sposób zawartość metali (wapń, magnez, cynk) wprowadzanych do oleju w postaci dodatków uszlachetniających. Oznaczenie to jest typowe dla oleju świeżego.
W oleju już eksploatowanym występuje znacznie więcej metali i pierwiastków pochodzących ze źródeł innych niż dodatki.
|
|
Odparowalność według Noacka.
|
|
We współczesnych silnikach podstawowym źródłem strat oleju (po wyeliminowaniu strat poprzez wycieki, uszczelnienia, itp.), są starty przez odparowanie, wynikające z jednej strony z obecności niskowrzących frakcji w oleju, z drugiej zaś z coraz wyższych temperatur, w których pracować musi olej w silniku. Temperatura zapłonu mówi nam tylko o obecności niskowrzących składników oleju, natomiast nic nie mówi o ich ilości. W związku z tym wprowadzono dodatkowe oznaczenie jakości oleju w postaci oznaczania odparowalności wg NOACKA. Praktycznie parametr ten informuje nas o potencjalnych ubytkach oleju, które mogą wystąpić w trakcie eksploatacji oleju w silniku. Im wartość ta jest niższa, tym naturalne straty oleju będą mniejsze.
|
|
|
