Wydzielanie sadzy z olejów przepracowanych

• Autorzy: Krasodomski M. , Krasodomski W.

Warianty tytułu

EN

Soot separation from used oils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono wyniki badań czterech sposobów analitycznego usuwania sadzy z oleju silnikowego po eksploatacji. Na wstępie przedstawiono przegląd metod zabezpieczania silnika przed nadmiernym gromadzeniem się sadzy w smarującym go oleju silnikowym. Przyjęto, że do badania jakości eksploatowanego oleju zostanie zastosowania metoda ITN 91.06, oparta na normie ASTM E 2412-04, pozwalająca na ocenę stopnia oksydacji i nitrooksydacji oleju silnikowego. W tym oznaczeniu poważne trudności powoduje obecność dużej ilości sadzy, podnosząc poziom tła w obszarze pomiarowym. Wprawdzie zastosowanie wirowania do usuwania sadzy nie dało oczekiwanych wyników, bowiem nie usunięto całości sadzy z badanego oleju, lecz zmniejszono jej zawartość. Ułatwiło to jednak przeprowadzenie pomiarów, ponieważ zostało obniżone tło widma, związane z obecnością sadzy. Można przypuszczać, że zastosowanie wirówki o wyższym współczynniku rozdziału umożliwi uzyskanie próbek o znacznie mniejszej zawartości sadzy. Metoda dializy pozwoliła na całkowite usunięcie sadzy z próbki, lecz jednocześnie usuwane są substancje wielkocząsteczkowe (np. dodatki), a zatem nie nadaje się ona do przeprowadzenia takiego oczyszczania próbki. Metoda ekstrakcyjna co prawda podobnie pozwala na całkowite usuniecie sadzy, jednak uzyskiwane wyniki pomiarów również są wyraźnie niższe niż w przypadku oznaczenia bezpośredniego. Praktycznie najciekawszym jest sposób wykorzystujący do oczyszczania próbki sorpcję na bibule szklanej, lecz i tu obserwuje się pewne obniżenie mierzonych wartości parametrów oksydacji i nitratacji, czego powodem może być sorpcja części polarnych produktów destrukcji oleju silnikowego na powierzchni szkła lub usuwanej sadzy. Obniżony poziom parametrów oksydacji i nitrooksydacji jest obserwowany przy stosowaniu wszystkich badanych metod usuwania sadzy. Najmniejsze różnice zaobserwowano przy stosowaniu metody wirówkowej, lecz metodą to usuwana jest tylko część sadzy z próbki.

EN

Four analytical methods of soot removing from analytical samples of engine oil in use were tested. The methods of the engine protection against excessive concentration of soot in engine oils by removing this contamination were described at the beginning. It was accepted that the FT-IR spectrometric ITN Method 91.06, based on ASTM E 2412-04 standard, for estimate of used lubricants condition by measurement of oxidation and nitratation levels was applied. In this test the large soot content is cause of serious difficulties because the samples have very low transparency in measured IR region. The use of centrifuge for the soot removing from sample did not give satisfied results because the removing of soot was incomplete, but measurements were easier because the soot background was lowered. The use of higher rpm value will probably give the samples with smaller soot concentration. The dialysis method let to remove the soot from sample completely, but together with it a large molecules from oil (for example additives) were eliminated, and therefore dialyse is not suitable procedure for purifying of sample. The extraction method alike dialysis completely remove the soot, and the results of IR measurements are significantly lower than in case of direct measurement. The sample purification on glass blotting-paper is the most interesting method of soot removing but was observed a small lowering of measuring values too, due to sorption on glass or in soot some polar products of oil degradation. This lowered level of oxygenation and nitration values was observed in samples obtained from all applied methods after removal of soot. The smallest difference was observed in centrifugation method, but this method remove only a part of soot.

Słowa kluczowe

PL

usuwanie sadzy; oleje silnikowe; metoda wirówkowa; ekstrakcja ciecz-ciecz; dializa; analiza spektralna

EN

soot separation; motor oils; centrifugal method; liquid-liquid extraction; dialysis; spectral analysis

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 65, nr 5
• Strony: 419--427
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krasodomski M.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

autor

Krasodomski W.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

Bibliografia

• [1]. Akira Mizuno: Application of atmospheric discharge plasma in combination with catalyst for exhaust gas and indoor air cleaning. 7th APCPST, http://rdecw.nifs.ac.jp
• [2]. Amirkhanian H., Fleetguard Inc.: Advances in Centrifugal Filtration. Machinery Lubrication Magazine, July 2004.
• [3]. AMSOIL, prospekt firmowy, Dual-Garg Oil Filtration System, wg Sato H., Yamamoto H., Sasaki, M.: Study on Wear Mechanism by Soot Contamination in Engine Oil.
• [4]. ASTM D 5966, Standard Test Method for Evaluation of Engine Oils for Roller Follower Wear in Light-Duty Diesel Engine, Anex A8 Enhanced Thermal Gravimetric Analysis (TGA).
• [5]. Birch B.L.: Soot & acid control in Diesel lubricating systems. SAE 2004-01-3014.
• [6]. DIN 51452-1994, Prüfung von Schmierstoffen; Bestimmung des Rußgehaltes in gebrauchten Dieselmotorenölen; Infrarotspektrometrie.
• [7]. George Sam, Balla Santhosh, Gautam Vishaal, Gautam Mridul: Effect of diesel soot on lubricant oil viscosity. Tribology international, vol. 40, nr 5, s. 809-818, 2007.
• [8]. Krasodomski M., Mazur-Badura X.: Oznaczanie zawartości sadzy w olejach przepracowanych. Dok. ITN nr 3937/2005.
• [9]. Krasodomski W., Krasodomski M.: Opracowanie metodyki wyznaczania stopnia oksydacji i nitratacji dla olejów przepracowanych. Dok. ITN nr 3944/2005.
• [10]. Mahle Kneht – Filter program. Product information: http://www.mahle.com
• [11]. Matti Maricq M., Ning Xu: The effective density and fractal dimension of soot particles from premixed flames and motor vehicle exhaust, Journal of Aerosol Science Volume 35, Issue 10, Pages 1251-1274, October 2004.
• [12]. METODA ITN 91.06 – Oznaczanie stopnia oksydacji i nitratacji w eksploatowanych olejach silnikowych.
• [13]. Norma ASTM E 2412-04 – Standard Practice for Condition Monitoring of Used Lubricants by Trend Analysis Using Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spektrometry.
• [14]. Norma DIN 51814 – Bestimmung des Anteiles an Mineralöl und Seife von Schmierfetten, Dialyse Verfahren.
• [15]. Odnośnik do spot-testu Norii.
• [16]. Patent US 2008/0060949 A1 – Apparatus and method for removal of soot from lubricating oil.
• [17]. Patent US 6 517 475 B1 2003 – Centryfugal filter for removing soot from engine oil.
• [18]. Patent US 6 520 902 B1, 2003 – Centrifuge cartridge for removing soot from engine oil.
• [19]. Professional engineering services, Mann + Hummel Centrifuge Oil Cleaner; http://www.proserve-egypt.com
• [20]. Wilks P.: Using a portable infrared analyser to measure soot in diesel engine oil, Wilks Enterprise Inc. www.wilksir.com.
• [21]. Yamaguchi E.S., Unterman M., Roby S.H., Ryason P.R., Yeh S.W.: Soot wear in diesel engines, Proc. IMechE, vol. 220, Part J: J. Engineering Tribology, s. 463-469, http://www.ae-plus.com