The kinetics of changes in kinematic viscosity of engine oils under similar operating conditions

• Autorzy: Wolak A. , Zając G.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2017.2.14

Warianty tytułu

PL

Kinetyka zmian lepkości kinematycznej olejów silnikowych w warunkach eksploatacji

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article describes the processes of degradation of five engine oils offered by different manufacturers, but belonging to the same SAE class of viscosity. The direction and intensity of changes in kinematic viscosity measured at two temperatures (40°C and 100°C) have been analyzed. As part of the experiment, the changes in engine oils occurring during actual operation have been observed. The conditions of which can be described as “severe”, i.e. frequent starting of the engine, short distance driving, extended engine idling. All engine oils were operated in passenger cars of a uniform fleet of 25 vehicles. Kinematic viscosity was determined in accordance with the EN ISO 3104. The obtained results have led to the development of a statistical model enabling to calculate average predictive values of kinematic viscosity for a given mileage. The results may facilitate decision-making regarding the service life of engine oils.

PL

Niniejszy artykuł opisuje odrębne degradacje 5 olejów silnikowych pochodzących od różnych producentów, należących do tej samej klasy lepkościowej wg SAE. Analizowano kierunek oraz nasilenie zmian lepkości kinematycznej w temperaturze 40ºC oraz 100ºC. W ramach zaprezentowanego eksperymentu zostały obserwowane zmiany w olejach silnikowych występujące w trakcie rzeczywistej eksploatacji, w warunkach które można określić jako „trudne” tzn. częste uruchamianie silnika, jazda na krótkich odcinkach, przedłużona praca silnika na biegu jałowym. Oleje były eksploatowane w samochodach osobowych stanowiących jednolitą flotę 25 pojazdów. Lepkość kinematyczna wyznaczana była zgodnie z normą EN ISO 3104. Uzyskane zależności pozwoliły na opracowanie statystycznego modelu, umożliwiającego dokonywanie punktowych predykcji przeciętnych wartości lepkości kinematycznej dla zadanej wielkości przebiegu. Uzyskane wyniki mogą okazać się pomocne podczas podejmowania racjonalnych decyzji dotyczących okresu eksploatacji olejów silnikowych.

Słowa kluczowe

EN

degradation; engine; engine oil; kinematic viscosity; reliability; modeling; operating conditions

PL

silnik; olej silnikowy; lepkość kinematyczna; niezawodność; modelowanie; eksploatacja; degradacja

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 19, no. 2
• Strony: 260--267
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wolak A.

• Department of Industrial Commodity Science Cracow University of Economics ul. Sienkiewicza 4, 30-033 Kraków, Poland

autor

Zając G.

• Department of Power Engineering and Transportation Faculty of Production Engineering University of life Sciences in Lublin ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Agoston A, Ötsch C, Jakoby B. Viscosity sensors for engine oil condition monitoring—Application and interpretation of results. Sensors Actuators A Phys. 2005; 121(2): 327–32. https://doi.org/10.1016/j.sna.2005.02.024.
• 2. Balabin R M, Safieva R Z. Motor oil classification by base stock and viscosity based on near infrared (NIR) spectroscopy data. Fuel 2008; 87(12): 2745–2752, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2008.02.014.
• 3. Bassbasi M, Hafid A, Platikanov S, Tauler R, Oussama A. Study of motor oil adulteration by infrared spectroscopy and chemometrics methods. Fuel 2013; 104: 798–804, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.05.058.
• 4. Brouwer M, D, Gupta L, A., Sadeghi F, Peroulis D, Adams D. High temperature dynamic viscosity sensor for engine oil applications. Sensors Actuators A Phys. 2012; 173(1): 102–107.
• 5. Inayatullah O, Jamaludin N, Ali A, Nor M J M. Application of acoustic emission technique to observer the engine oil's viscosity. 2nd International Conference on Instrumentation Control and Automation. IEEE 2011: 344–348.
• 6. Jakoby B, Scherer M, Buskies M, Eisenschmid H. An automotive engine oil viscosity sensor. IEEE Sens J. 2003; 3(5): 562–568, https://doi.org/10.1109/JSEN.2003.817164.
• 7. Karpovich I A, Odzhayev V B, Azarko I I, Jankovsky ON. Universal device for motor-oil quality control. 11th International Conference Microwave and Telecommunication Technology Conference Proceedings IEEE Cat No01EX487. 2001.
• 8. Kim Y, Kim N Y, Park S Y, Lee D-K, Lee J H. Classification and individualization of used engine oils using elemental composition and discriminant analysis. Forensic Sci Int. 2013; 230 (1 3): 58–67, https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2013.01.013.
• 9. Kral J, Konecny B, Madac K, Fedorko G, Molnar V. Degradation and chemical change of longlife oils following intensive use in automobile engines. Measurement 2014; 50: 34–42, https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.12.034.
• 10. Kumbar V, Votava J. Differences in engine oil degradation in spark-ignition and compression ignition engine. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2014; 16(4): 622–628.
• 11. Kuranc A. Exhaust emission test performance with the use of the signal from air flow meter. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2015; 17 (1): 129–134, https://doi.org/10.17531/ein.2015.1.17.
• 12. Souza de Carvalho M J, Rudolf Seidl P, Pereira Belchior C R, Ricardo Sodré J. Lubricant viscosity and viscosity improver additive effects on diesel fuel economy. Tribol Int. 2010; 43(12): 2298–2302, https://doi.org/10.1016/j.triboint.2010.07.014.
• 13. Urzędowska W, Stępień Z. Wybrane zagadnienia dotyczące zmian właściwości silnikowego oleju smarowego w eksploatacji. Nafta-Gaz. 2012; 12 (LX): 1102–1110.
• 14. Wang S. Engine oil condition sensor: method for establishing correlation with total acid number. Sensors Actuators B Chem. 2002; 86(2-3): 122–126, https://doi.org/10.1016/S0925-4005(02)00155-7.
• 15. Wang S.S . A Physical Modelforthe Engine Oil Condition Sensor. Tribology Transactions. 2001: 11–6, https:/ /doi.org/10.1080/10402000108982475.
• 16. Wolak A, Hornik S. Changes in funkcional properties of engine oils during exploitation – TBN. Current Trends in Commodity Science: Development and Assessment of Non-Food Products. 2015.
• 17. Wolak A, Janocha P. Zmiany właściwości użytkowych olejów silnikowych w warunkach eksploatacji - analizy FTIR, Nowoczesne środki smarowe do specjalistycznych zastosowań w urządzeniach przemysłowych, transporcie i komunikacji. Kraków: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy 2015: 84–105.
• 18. Youngk R D. Automobile engine reliability, maintainability and oil maintenance. Annu Reliab Maintainab Symp 2000 Proc Int Symp Prod Qual Integr Cat No00CH37055; 2000: 94–99, https://doi.org/10.1109/rams.2000.816290.
• 19. Zając G, Szyszlak-Bargłowicz J, Słowik T, Kuranc A, Kamińska A. Designation of Chosen Heavy Metals in Used Engine Oils Using the XRF Method. Polish J Environ Stud. 2015; 2277–2283, https://doi.org/10.15244/pjoes/58781.