Способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений

Использование: на предприятиях различных отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания. Сущность: 50%-ный водный раствор карбамида в количестве 0,1-0,3% в расчете на объем очищаемого масла смешивают с 1-2% очищаемого масла. Затем полученную смесь добавляют в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 80-90°С, и перемешивают в течение 5-10 мин с последующим отделением масла центрифугированием. Технический результат - повышение качества очистки, продление срока службы масла. 1 табл., 1 ил.

Реферат

Изобретение относится к очистке нефтяных масел, в частности к очистке работающих моторных масел от продуктов старения и загрязнений, и может быть использовано на предприятиях сельскохозяйственного, автотранспортного, строительного производства и других отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания.

Известен способ регенерации отработанных нефтяных масел (см. патент РФ №2078127, кл. С10М 175/02, 1997 г.) путем обработки их при нагревании разделяющим агентом, в качестве которого используют водный раствор карбамида.

Недостатки данного способа заключаются в следующем. Указанный способ применяется для обработки отработанных масел, слитых из картеров двигателей и смазочных систем машин, вследствие применения концентрированного раствора карбамида возможно высокое остаточное содержание несработавшихся включений, что в конечном результате вызовет повторный процесс коагуляции загрязнений в работающем двигателе после очистки масла и забивание масляных каналов.

Наиболее близким из известных способов к заявленному по достигаемому эффекту является способ очистки моторного масла (см. патент РФ №2221841, МКП 7 С10М 175/02, 2002 г.), заключающийся в том, что масло нагревают до 100-105°С и смешивают его с 50% водным раствором тиокарбамида, взятым в количестве 0,5-1% в расчете на массу очищаемого масла.

К недостаткам данного способа следует отнести следующее. После завершения процесса очистки в масле остаются продукты перекристаллизации тиокарбамида, которые в дальнейшем провоцируют образование отложений в масляных каналах двигателя. Внесение водного раствора тиокарбамида в массу очищаемого масла также вызывает первоначально выпадение его на дно картера, что не исключает неравномерности перемешивания и возможности осаждения неперемешанного водного раствора в порогах и карманах поддона картера двигателя.

Задачей изобретения является повышение качества очистки работающего моторного масла без слива из картера двигателя за счет более равномерного распределения водного раствора карбамида в объеме очищаемого масла при предварительном смешивании, а также исключение возможности засорения масляных каналов остаточным соединением водного раствора карбамида, упрощение технологического процесса очистки масла.

Поставленная задача достигается тем, что 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла смешивают с 1-2% очищаемого масла, а затем добавляют полученную смесь в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 80-90° и перемешивают в течение 5-10 минут, с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.

Водный раствор карбамида в виде мелкодиспергированных глобул равномерно распределяется по всему объему очищаемого продукта. Водный раствор карбамида является электролитом, способствует нейтрализации отталкивающего действия моюще-диспергирующих присадок. В результате перемешивания происходит коагуляция диспергированных в работающем масле загрязнений. Скоагулировавшиеся загрязнения располагаются на поверхности глобул водного раствора карбамида. Продукты загрязнения, старения, укрупненные в процессе коагуляции, с карбамидом легко удаляются при центрифугировании, для удаления воды производится отбор паровоздушной смеси из корпуса центрифуги в процессе очистки.

Водный раствор карбамида не проявляет взаимодействия с поверхностями деталей двигателя, так как этот раствор является очень слабым основанием, константа ионизации К=1,1·10-12.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для его реализации.

Для осуществления способа устройство размещают рядом с двигателем 1 обслуживаемой машины со стороны расположения горловины 2 для залива масла в картер 3 двигателя 1. К двигателю 1 присоединяют штуцер 4. Для этого из поддона картера 3 выкручивают пробку для слива масла, а на ее место закручивают приемный штуцер 4, после этого устройство подключают к электросети, производят запуск двигателя обслуживаемой машины и прогревают его до тех пор, пока температура масла в системе смазки не достигнет 80-90°С, после чего двигатель глушат, затем кратковременно включают насос 5 и производят отбор 1-2% масла из рукава патрубка 6 в емкость для смешивания, отобранный объем масла смешивают с 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, снимают с заливной горловины 2 крышку и заливают смесь в горловину 2 и вставляют рукав патрубка 6 для слива масла из центрифуги 7 в горловину 2. Устанавливают трехходовой кран 8 в положение "Перемешивание", включают насос 5 и перемешивают масло в поддоне картера 3 в течение 5-10 минут. После перемешивания трехходовой кран 8 переводят в положение "Очистка". При этом положении крана 8 масло будет поступать в центрифугу 7, в которой будет происходить удаление продуктов старения и загрязнений из масла за счет действия поля центробежных сил и удаление паровоздушной смеси из корпуса центрифуги за счет специального отсасывающего устройства 9. Из центрифуги 7 очищенное масло через патрубок 6 будет сливаться в картер 3 двигателя 1. Очистку масла центрифугированием производят в течение 20-30 минут при рабочем давлении 0,8-0,9 МПа (8-9 кгс/см2). При этом давлении ротор центрифуги вращается с частотой 116-133 с-1 (7000-8000 об/мин). Рабочее давление масла, поступающего в центрифугу, контролируют с помощью манометра 10. После окончания очистки масла выключают насос 5 и отсоединяют установку от двигателя 1.

Согласно изобретению очистку работающего моторного масла без слива из картера двигателя от продуктов старения и загрязнений проводят введением в предварительно нагретое работающее масло до температуры 80-90°С смеси 0,1-0,3 процентов 50% (по объему) водного раствора карбамида в расчете от объема очищаемого масла, перемешиванием смеси в течение 5-10 минут с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.

Результаты опытов по очистке моторного масла по прототипу и предлагаемому способу представлены в таблице.

Таблица
Результаты сравнительных исследований способов очистки работающих моторных масел после наработки 100 часов.
Показатели Работающее (исходное) Очищенное
По прототипу По предлагаемому способу
Вязкость кинематическая, мм2 10,8 10,1 10,1
Щеточное число, мг КОН/г 4,2 4,1 4,1
Кислотное число, мг КОН/г 2,0 0,8 0,6
Содержание загрязнений, % 0,8 0,15 0,06
Содержание воды, % 0,15 0,03 Oтс.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что за счет уменьшения концентрации вносимого карбамида, более эффективного его перемешивания вносимого с порцией масла уменьшается содержание загрязнений в начальный период использования масла (после очистки) и исключается явление повторной коагуляции в момент начала работы двигателя, когда масло вновь начинает загрязняться продуктами сгорания топлива, масла, и возможно образование отложений в масляных каналах системы смазки, что в целом снижает вероятность нежелательной работы карбамида в микродолях (практически на наноуровне), присутствующих в очищенном масле после очистки в растворенном состоянии.

Так же установлено, что предварительное смешивание водного раствора карбамида с маслом перед внесением в картер позволяет исключить выпадение водного раствора в осадок, как это имеет место в известном способе, что в целом значительно повышает качество очистки, продляет срок службы масла.

Способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений путем смешивания предварительно нагретого масла с разделяющим агентом, с последующим отделением очищенного масла центрифугированием, отличающийся тем, что в качестве разделяющего агента используют 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, смешанного с 1-2% очищаемого масла, с последующим добавлением и перемешиванием полученной смеси в общем объеме при температуре 80-90°С в течение 5-10 мин.