Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технологии определения качества смазочных масел, в частности к определению влияния продуктов окисления на индекс вязкости.

Известен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, фотометрирование и определение параметров оценки процесса окисления. При этом испытывают пробу смазочного материала постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока окисленным смазочным материалом, строят графическую зависимость изменения отношения коэффициента поглощения светового потока от времени испытания, продлевают линию зависимости после точки перегиба до пересечения с осью абсцисс и по абсциссе этой точки определяют время начала образования нерастворимых примесей, по точке перегиба зависимости определяют время начала коагуляции нерастворимых примесей, а по предельному значению коэффициента поглощения светового потока определяют ресурс работоспособности смазочного материала (Патент РФ №2219530 C1, дата приоритета 11.04.2002, дата публикации 20.12.2003, авторы Ковальский Б.И. и др., RU).

Недостатком известного аналога является то, что в нем не учитывается влияние продуктов окисления на индекс вязкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, принятый в качестве прототипа, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока окисленным смазочным материалом, вязкость и коэффициент термоокислительной стабильности К_ТОС из соотношения

,

где К_П - коэффициент поглощения светового потока окисленным смазочным материалом; µ_O и µ_ИСХ - соответственно вязкость окисленного и исходного смазочного материала, строят графическую зависимость коэффициента термоокислительной стабильности от коэффициента поглощения светового потока окисленным смазочным материалом и по тангенсу угла наклона этой зависимости к оси абсцисс на участке до точки перегиба определяют скорость образования промежуточных продуктов окисления, по тангенсу угла наклона зависимости к оси абсцисс после точки перегиба определяют скорость образования конечных продуктов окисления и их влияние на увеличение вязкости испытуемого смазочного материала, а по координатам точки перегиба зависимости определяют начало образования конечных продуктов окисления (Патент РФ №2247971 С1, дата приоритета 17.02.2004, дата публикации 10.03.2005, авторы: Ковальский Б.И. и др., RU, прототип).

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, принятый в качестве прототипа, так же, как и известный аналог, обладает недостаточной информативностью о качестве товарных смазочных материалов, так как не учитывает влияние продуктов окисления на индекс вязкости.

Задачей изобретения является повышение достоверности оценки качества смазочных материалов различного назначения и классов вязкости путем учета влияния продуктов окисления на индекс вязкости.

Для решения поставленной задачи в способе определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, кинематическую вязкость и проводят оценку процесса окисления, согласно изобретению дополнительно определяют кинематические вязкости окисленного смазочного материала при температурах 40 и 100°С, по которым определяют индекс вязкости, строят графическую зависимость индекса вязкости от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют термоокислительную стабильность смазочного материала при окислении, причем, чем выше значение индекса вязкости при данном значении коэффициента поглощения светового потока, тем выше термоокислительная стабильность испытуемого смазочного материала.

Для пояснения способа представлена графическая зависимость индекса вязкости окисленных смазочных материалов от коэффициента поглощения светового потока (см. чертеж): 1 - минеральное моторное масло Роснефть Optimum 10W-40 SQ/CD; частично синтетические моторные масла: 2 - Роснефть Maximum 10W-40 SL/CF; 3 - Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF.

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов осуществляется следующим образом. В начале определяется кинематическая вязкость выбранных для испытания смазочных материалов при температурах 40 и 100°С, затем по этим данным рассчитывается индекс вязкости по ГОСТу 25371 - 97 (ИСО 2909-81).

Второй этап исследования заключается в окислении исследуемых смазочных материалов. Пробу исследуемого смазочного материала постоянной массы нагревают до температуры в зависимости от назначения смазочного материала, базовой основы и группы эксплуатационных свойств с перемешиванием с помощью механической мешалки. Температура испытуемого смазочного материала в процессе испытания поддерживается автоматически с помощью терморегулятора с точностью ±1°C.

Через равные промежутки времени, например 8 часов, отбирают две пробы окисленного смазочного материала, первая из которых используется для прямого фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока К_П, а вторая - для измерения кинематической вязкости при 40 и 100°C. Испытания прекращают по достижению коэффициента К_П значений, приблизительно равных 0,75-0,8 ед.

По полученным данным кинематической вязкости окисленных смазочных материалов определяют индекс вязкости окисленного смазочного материала, строят зависимость данного индекса вязкости от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют термоокислительную стабильность исследуемого смазочного материала. Причем, чем меньше значение индекса вязкости при выбранном значении коэффициента поглощения светового потока, тем ниже вязкостно-температурные свойства и термоокислительная стабильность смазочного материала.

Результаты испытания выбранных моторных масел представлены в следующей таблице.

Согласно данным приведенной таблицы кинематическая вязкость масел, независимо от базовой основы, измеренная при 40°C, падает по сравнению с вязкостью товарного масла до определенного значения коэффициента поглощения светового потока К_П. Для минерального масла Роснефть Optimum 10W-40 SQ/CD (кривая 1) снижения вязкости составило от 97,04 до 75,68 мм²/с; частично синтетических Роснефть Maximum 10W-40 SL/CF (кривая 2) - от 101,61 до 75,07 мм²/с; Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF (кривая 3) - от 75,44 до 59,51 мм²/с. Причем снижение вязкости происходит до различных значений коэффициента К_П, которое составляет: для минерального масла К_П=0,46 ед; частично синтетического Роснефть Maximum 10W-40 SL/CF до К_П=0,64 ед; Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF до К_П=0,48 ед.

Кинематическая вязкость, измеренная при 100°С, изменяется для: минерального масла Роснефть Optimum 10W-40 SQ/CD от 13,95 до 12,10 мм²/с; частично синтетических масел Роснефть Maximum 10W-40 SL/CF от 15,19 до 12,84 мм²/с; Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF от 13,21 до 11,61 мм²/с.

Согласно графическим и табличным данным наивысшая термоокислительная стабильность установлена для частично синтетического моторного масла Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF (кривая 3), имеющего наивысший показатель индекса вязкости, а самая низкая - для масла Роснефть Optimum 10W-40 SQ/CD (кривая 1).

Предлагаемое техническое решение позволяет оценить влияние продуктов окисления смазочных материалов на индекс вязкости, характеризующий вязкостно-температурные свойства, и промышленно применимо.

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, кинематическую вязкость и проводят оценку процесса окисления, отличающийся тем, что дополнительно определяют кинематические вязкости окисленного смазочного материла при температурах 40 и 100°C, по которым определяют индекс вязкости, строят графическую зависимость индекса вязкости от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют термоокислительную стабильность смазочного материала при окислении, причем, чем выше значение индекса вязкости при данном значении коэффициента поглощения светового потока, тем выше термоокислительная стабильность испытуемого материла.