Определение срабатываемости масел как новый способ...

APL AUTOMOBIL – PRÜFTECHNIK LANDAU GMBH

Industriegebiet OstAm Hölzel 11

D-76829 LandauGermany

+49.6341.991.0www.apl-landau.de

Определение срабатываемости масел как новый способ оптимизации

рецептур и снижения

выбросов Новый метод оптимизации рецептур смазочных

масел и сокращения вредных выбросов

3-я международная конференция

Производство и рынок смазочных масел

- 2007 -

Расход масла – вредные выбросы

Смаз.масло и выхлопе

выбросы

смазочный поршень -поршневой кольцевой

гидроцилиндр

сгущ

ени

е

выб

ро

сы

обра

тны

й за

дув

ути

ль

Несгоревшие углеводородысмазочного масла

Баланс маслосборника = смазочное масло + горючее + вода + ... Свежее масло

сма

зка

кл

апа

на

тем

п. к

онт

ро

лл

ер

см

азк

и

зад

ув

Крекинговые продуктыи ТО

уте

чки

Ост

атк

и в

дви

гате

ле

потребление масла

гор

юче

е

Ост

стки

окс

ил

ени

я, в

од

а

баланс маслосборника

Сгущение в механизмеТемпературы 0 - 720° угол поворота кривошипа

сгу

щен

ие

масл. пленка

прокладка

вода

по

рш

ен

ь

верхнее кольцо

второе кольцо

Lo

g (

T)

прокладка

прокладка цилиндра

охл. водаСгущение масла

камера окисления над поршнем

Измерение расхода масла Методы

SO2

Хлорпирен Тритиум

бромBrom

нерадиоактивный

радиоактивный

с регистратором

Измерение уровня

Метод«утечка / вес»

объемныйгравиметрический

стандартный

избирательный подсчет ионов в конц. спектре

группы углеводородов -молекулы, неизмененные

топлива + смазки

без регистратора

Состав топлив и смазочных материалов

Бензин

Смаз.масло

Диз.топливо

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Атомы углерода [-]

расстояние

overlap

Углеводороды

углерод

водород

Мощ

ност

ь

0 50 100 150 200 250 300 350Масса (м) / Заряд (z)[Ед.изм.атомной массы]

CO2

ArO2

N2H2O

частицы окруж.воздуха

бензолтолуол

ксилол

круглые углеводороды

Алифатические углеводороды

Бензин < 160 м/z Диапазон измерения выброса масла > 170 м/z

Диз.топливо < 290 м/z Oemr > 300 м/z

Метод измеренияМассовые сегменты для выбросов масел

Вакуумный насос

Пробы в выхлопной системе

массовый спектрометр

предваккум

высокий вакуум

Оперативное измерение расхода масла

Принцип

частота < 250 Гц

Источники ионов

гексапол

квадруполы

детектор

Стационарное сравнение маселРазличия в потреблении масла

Сравнение масел C, D и E

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 2000 4000 6000

Скорость двигателя [об/ мин]

По

треб

лен

ие

мас

ла[

г/ч

ас]

Масло C WoTМаслоD WoTМаслоE WoTМасло C 50% WoTМаслоD 50% WoTМасло E 50% WoT

4-цилиндр. 2 лбензиновый двигатель

•measurement•flushing•measurement•flushing•measurement•flushing

Сравнение масел с течением времени

Сравнение масел A и B

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250 300

Время [час]

По

треб

лен

ие

мас

ла

Wo

T [

%]

Масло AМасло B

втекание Стабильно низкий уровень

втекание Повышение уровня

delt

a с

веж

ее

delt

a к

он

ец

перед

ачи

Комбинация онлайн-методов:

•Оперативный выброс •масла•Радионуклидный износ

+ моделирование+ вычисление

30

0 ч

ас

Сравнение карт вредных выбросов

20

час

МАСЛО A МАСЛО B

Сравнение карт вредных выбросов с течением времени

Влияние работы двигателя / разряжения на впуске

Характер динамики

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700Время [с]

Вы

бр

ос

мас

ла

[г/ч

ас]

Измененный работой

двигателя

Работа двигателя: заглушена

Сожжено: 20Нм нагрузки

Динамическое сравнение масел Цикл испытаний

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 10 20 30 40 50 60

Время [мин]

Ско

рост

ь дв

игат

еля

[об/

мин

]

-50

0

50

100

150

200

250

300

Крут

ящий

мом

ент

[Нм

]

fired

mot

ored

4-цилиндр. 2 лбензиновый двигатель

Динамическое сравнение масел C, D и EРезультаты испытаний

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60

Время [мин]

Пот

реб

лен

ие м

асл

а [g

/h]

Oil C Oil D Oil E

Пиковое потребление масла - до 500 г/час

- 1000

1000

3000

5000

7000

0 10 20 30 40 50 60- 50

50

150

250

Потребление маслаWOT

D < E < C

Пиковое потребление масла

D < C < E

4-цилиндр. 2 лбензиновый двигатель

Выводы и заключения

1. Новый метод оперативного измерения расхода масла позволяет производить замеры с частотой до 250 Гц

2. Это позволяет производить беспрецедентно «тонкую настройку» рецептуры смазочных масел

3. Некоторые изготовители комплексного оборудования перестали довольствоваться традиционными техническими условиями на качество масел вкупе со своими строгими внутренними требованиями

4. Можно оперативно сравнивать качество и модификации рецептуры масел без учета влияния изменений в двигателе

5. На данный момент этот метод в сочетании с измерением износа в режиме реального времени является наиболее быстродействующим инструментом разработки

6. Дополнительным подспорьем при разработке рецептур смазочных масел могут стать методы моделирования и расчеты