The Complete Approach to the Impact of Selected Lubricating Additives on the Tribological Properties of Engine Oils by Means of a Partial Experimental Design

• Autorzy: Bąkowski Henryk

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.9716

Warianty tytułu

PL

Kompleksowe ujęcie wpływu wybranych dodatków smarnościowych na właściwości tribologiczne olejów silnikowych za pomocą cząstkowego planu eksperymentu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the effect of lubricating additives used in engine oils on wear processes characteristic of rolling contact in the presence of a lubricating medium. A comprehensive approach to the problem was proposed by applying a D-optimal poliselective experimental design incorporating the influence of the most significant operational factors (load, temperature and lubricating additives). The study aimed to compare the effect of lubricants on surface wear at elevated temperatures using oils typical of engines used in passenger vehicles as a base enriched with additives. Using graphite, molybdenum disulphide, and ultra-dispersible copper particles can bring advantages and disadvantages that will increase the wear of engine components instead of prolonging their operation. Tribological tests were carried out on a T-03 tribotester (four-ball apparatus) under operating conditions taking into account the influence of temperature, load, type of additive or engine oil of different viscosity. The tribological tests carried out made it possible to determine the values of friction coefficients and the durability of the tested combination, while metallographic tests made it possible to determine the wear trace and, thus, the intensity of wear. Słowa kluczowe: dodatki smarnościowe, olej silnikowy, zużycie.

PL

W artykule przedstawiono wpływ użytych w olejach silnikowych dodatków smarnościowych na procesy zużywania charakterystyczne w skojarzeniu tocznym w obecności medium smarnego. Zaproponowano kompleksowe podejście do zagadnienia poprzez zastosowanie D-optymalnego poliselekcyjnego planu eksperymentu ujmującego wpływ najbardziej istotnych czynników eksploatacyjnych (obciążenia, temperatury i dodatków smarnościowych), którego celem było porównanie wpływu środków smarnościowych na powierzchniowe zużycie w podwyższonej temperaturze z zastosowaniem olejów typowych dla silników stosowanych w pojazdach osobowych jako bazy wzbogaconej dodatkami. Zastosowanie grafitu, dwusiarczku molibdenu i ultradyspersyjnych cząstek miedzi może przynieść zarówno korzyści, jak i negatywne aspekty, które spowodują wzrost zużycia podzespołów silnika zamiast wydłużyć jego działanie. Badania tribologiczne przeprowadzono na tribotesterze T-03 (aparat czterokulowy) w warunkach eksploatacji uwzględniających wpływ temperatury, obciążenia, rodzaju dodatku czy oleju silnikowego o różnej lepkości. Przeprowadzone badania tribologiczne pozwoliły na określenie wartości współczynników tarcia oraz trwałości badanego skojarzenia, a badania metalograficzne na określenie śladu zużycia, a tym samym intensywności zużywania.

Słowa kluczowe

EN

lubricating additives; engine oil; wear

PL

dodatki smarnościowe; olej silnikowy; zużycie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 2
• Strony: 7--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Bąkowski Henryk

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport and Aviation Engineering, 40-019 Katowice, Krasińskiego 8 Street

• https://orcid.org/0000-0002-9041-1991

Bibliografia

• 1. Pirro D.M., Webster M., Daschner E.: Lubrication Fundamentals, Revised and Expanded. New York, Tylor&Francis Group, 2016. ISBN: 13:978-1-4987-5291-6.
• 2. Charooa M.S., Wanib M.F., Haniefc M., Rather M.A.: Tribological Properties of MoS2 Particles as Lubricant Additive on EN31 Alloy Steel and AISI 52100 Steel Ball. Materials Today: Proceedings (2017), 4, pp. 9967–9971.
• 3. Larsson E., Westbroek R., Leckner J.: Staffan Jacobson, Åsa Kassman Rudolphi. Grease-lubricated tribological contacts – Influence of graphite, graphene oxide and reduced graphene oxide as lubricating additives in lithium complex (LiX)- and polypropylene (pp)-thickened greases. Wear 2021, 486–487, p. 204107.
• 4. Vardhaman B., Amarnath M., Ramkumar J., Mondal K.: Enhanced tribological performances of zinc oxide/mwcnts hybrid nanomaterials as the effective lubricant additive in engine oil. Materials Chemistry and Physics 2020, 253, p. 123447.
• 5. Kajdas C.Z., Dominiak M., Firkowski A., Dąbrowski J., Misterkiewicz B.: Tribochemistry ofsome ferrocene derivatives. ASLE Trans. 1983, 26, pp. 11–24.
• 6. Makowski Ł., Bojarska Z., Roze A.: Rheological properties of engine oil with nano-additives based on MoS2 materials. Nanomaterials 2022, 12, p. 581.
• 7. Laber S., Laber A.: Ocena własności smarnych i tribologicznych oleju silnikowego. Lotos Dynamic. Tribologia 2015, 3, pp. 89–97.
• 8. Leśniewski T., Krawiec M.: Wpływ modyfikacji oleju nanocząsteczkami miedzi na jego efektywność smarowania. Tribologia 2015, 6, pp. 49–56.
• 9. Przemysł i handel naftowy. Raport roczny 2017. Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego.
• 10. Mazurkow A.: Metody obliczania rozkładu naprężeń normalnych w strefie kontaktu czopa i panewki łożyskowej. MECHANIK 2015, 12, pp. 133–138.
• 11. Górecka R., Polański Z.: Metrologia warstwy wierzchniej. Wydawnictwo WNT 1987.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).