Влияние воды на изменение показателей качества моторного масла

Введение. Одним из основных типов отложений в двигателе внутреннего сгорания является эмульсия или шлам, образованный водой, разложением топливных остатков и твердых остатков. Шлам обычно оседает на более холодных поверхностях двигателя, таких как дно поддона картера, клапанные камеры и верхние платы. Основная проблема состоит в том, что этот тип отложений может быть собран моторным маслом и перенесен в такие области, как масляный насос, впускной клапан или масляные каналы, где шлам может препятствовать прохождению потока масла и вызывать сбой режима смазки. Помимо нарушения в работе вышеупомянутых систем также претерпевают изменения в худшую сторону и показатели качества моторного масла.
Материалы и методы. Для контроля за состоянием моторного масла необходимо определить характеристики его работоспособности, такие как кинематическая вязкость при 40о С и при 100о С, кислотное число, щелочное число и определить количества элементов-индикаторов присадок и продуктов износа, содержащихся в моторном масле. Определение вязкости проводилось с помощью вискозиметра Stabinger SVM 3000. Он измеряет динамическую вязкость и плотность масел и топлив в соответствии с ASTM D7042 и автоматически рассчитывает кинематическую вязкость, индекс вязкости и выдает результаты измерений. Кислотное и щелочное числа определялись с помощью автоматического титратора TitroLine alpha plus, а наличие элементов-индикаторов в моторном масле с помощью оптико-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой серии iCAP 7000, предназначенного для анализа и определения количества элементов-индикаторов в жидких и твердых образцах.
Результаты. Была проанализирована динамика изменений характеристик работоспособности моторного масла Gazpromneft Diesel Ultra 10W-40 с увеличенным интервалом замены, которое применимо для техники, работающей в тяжёлых условиях, в зависимости от содержания воды в пробах данного смазочного материала.
Заключение. Обозначены последствия, которые могут возникнуть вследствие попадания воды в моторное масло.

1. Heredia-Cancino J. A., Ramezani M., ÁlvarezRamos M. E. Effect of degradation on tribological performance of engine lubricants at elevated temperatures. Tribology International. 2018. vol. 124, pp. 230–237. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.04.015

2. Notay R. S., Priest M., Fox M. F. The influence of lubricant degradation on measured piston ring film thickness in a fired gasoline reciprocating engine. Tribology International. 2019. vol. 129, pp.112–123. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.07.002

3. Raposo H, Farinha JT, Fonseca I, Galar D (2019) Predicting condition based on oil analysis - A case study. Tribology International. 2019 vol. 135. pp. 65-74. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.01.041

4. Zzeyani S., Mikou M., Naja J., Elachhab A. Spectroscopic analysis of synthetic lubricating oil. Tribology International. 2017. vol. 114, pp.27–32. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2017.04.011

5. Мачехин Н.Ю., Ширлин И.И., Пашукевич С.В. Особенности эксплуатации техники при использовании высококачественных моторных масел с увеличенными интервалами замены // Вестник СибАДИ. 2019. Т.16. № 4. С. 446–454. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2019-4-446-454

6. Пименов Ю.М., Улитько А.В., Середа В.А. Метод управления требованиями к эксплуатационным свойствам горюче-смазочных материалов // Химия и технология топлив и масел. 2021. № 2. С.16–24.

7. Золотов В.А. Глобальные требования к свойствам и методам испытаний моторных масел для новых двигателей // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2020. № 3. С. 42–45.

8. Tormos B., Pla B., Bastidas S., Ramírez L., Pérez T. (2019). Fuel economy optimization from the interaction between engine oil and driving conditions. Tribology International. 2019. vol. 138. pp. 263-270. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.05.042

9. Bagi, S., Sharma, V., & Aswath, P. B. Role of dispersant on soot-induced wear in Cummins ISB engine test. Carbon. 2018. vol. 136, pp. 395–408. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.04.066

10. Li D., Kong N., Zhang Boyang, Zhang Bo, Li R., Zhang Q. Comparative study on the effects of oil viscosity on typical coatings for automotive engine components under simulated lubrication conditions. Diamond and Related Materials. 2021. vol.112. p.108226. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2020.108226.

11. Rossegger B., Eder M., Vareka M., Engelmayer M., Wimmer A. A novel method for lubrication oil consumption measurement for wholistic tribological assessments of internal combustion engines.Tribology International. 2021.vol. 162, p.107141. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2021.107141

12. Baskov V., Ignatov A., Polotnyanschikov V. Assessing the influence of operating factors on the properties of engine oil and the environmental safety of internal combustion engine, Transportation Research Procedia. 2020. vol. 50. pp. 37-43. https://doi.org/10.1016/j.trpro.2020.10.005

13. Wang Y., Chen Y., Liang X., Tan P., Deng S. Impacts of lubricating oil and its formulations on diesel engine particle characteristics. Combustion and Flame. 2021. vol.225, pp.48–56. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.10.047

14. Tormos B., Garcia-Oliver J. M., Bastidas S., Domínguez B., Oliva, F., Cárdenas D. Investigation on low-speed pre-ignition from the quantification and identification of engine oil droplets release under ambient pressure conditions. Measurement. 2020. vol. 163.pp. 107961. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107961

15. Tormos B., Novella R., Gomez-Soriano J., García-Barberá A., Tsuji N., Uehara I., Alonso M. Study of the influence of emission control strategies on the soot content and fuel dilution in engine oil. Tribology International.2019. vol.136. pp.285–298. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.03.066

16. Петухов С.А., Муратов А.В., Курманова Л.С. Оптимизация системы смазки дизельных двигателей // Железнодорожный транспорт. 2018. № 5. С. 67–69.

17. Барыкин А.Ю., Нуретдинов Д.И., Фролов А.М., Кучев С.М. Исследование взаимосвязи эксплуатационных параметров и ресурса автомобильного двигателя // Научно-технический вестник Поволжья. 2019. № 3. С. 43–45.

18. Антропов Б.С., Гуменный В.В., Генералов В.А. Исследование периодичности замены моторного масла на дизельных автомобилях // Вестник АПК Верхневолжья. 2019. № 2 (46). С. 79–82.

19. Прокопцова М.Д., Уханов Д.А., Глазунов И.Д. Склонность моторного масла м-10г2к к образованию низкотемпературных отложений в дизелях // Труды 25 ГосНИИ МО РФ. 2020. № 59. С. 272–280.

20. Королев А.Е. Трение и износ двигателей при обкатке. Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2020. № 9. С. 7–10.

21. Korneev S.V., Permyakov V.B., Bakulina V.D., Yarmovich Y.V., Pashukevich S.V. Influence of high temperatures on changes in the performance characteristics of motor oils when diluted with fuel. AIP Conference Proceedings: “Oil and Gas Engineering, OGE 2020” 2020. p. 020010. https://doi.org/10.1063/5.0026994