Analysis of the modern oil viscosity changes during their operation in combustion engines

• Autorzy: Młynarczak A. , Sikora G.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12314005.1130484

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During normal operation, oxidation products gradually foul lubricating oil and external contaminants like fuel, water, sulphur compounds and friction nodes wearing products. As a result, lubricating oil changes its properties, among other things viscosity. In normal service conditions of marine diesel engines lubricating oil viscosity increases due to vaporizing of lube oil light ends during operation in high-temperature areas and oxidation process. Quantity of organic particulates accumulated in lubricating oil increases as a result of oxidation process. Oxidation products have bigger than lubricating oil molecular weight. So as to prevent oxidation process-lubricating oils are provided with antioxidant additives. On the other hand mechanical breakdown of high molecular substances in diesel engine bearings and gas oil leakages cause lubricating oil viscosity drop. The test results presented in the paper show that the lubricating oil viscosity during its operation in the internal combustion engines decreases. The value of viscosity decrease depends mainly on the motor's technical condition, the amount of oil in lube oil system, mode of ignition and its operation. Viscosity tests were performed for the lubricating systems of different engines on a Haake III Mars rheometer at 90 􀃛C for variable shear rates. Additionally, in order to determine engine condition, the detail analysis of the tested oil chemical content has been made oil using Spectrol Q100 spectrometer. In the most cases, the research results indicate lubricating oils viscosity decrease and it is possible to determine the relationship between the dynamic viscosity changes and shear rates for the particular engines. In authors opinion the viscosity drop of the tested modern lubricating oils may be caused by better antioxidant additives, which effectively moderate or even prevent the oxidation process. Lubricating oils viscosity drop is dangerous phenomena due to the lowering of the bearings capacity force and possibility of boundary friction.

Słowa kluczowe

EN

lubricating oil deterioration; viscosity; operating time; combustion engine

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 21, No. 4
• Strony: 361--368
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Młynarczak A.

• Gdynia Maritime University Department of Mechanical Engineering Morska Street 81-87, 81-225 Gdynia, Poland tel.: [phone] – 324, [phone] – 438

autor

Sikora G.

• Gdynia Maritime University Department of Mechanical Engineering Morska Street 81-87, 81-225 Gdynia, Poland tel.: [phone] – 324, [phone] – 438

Bibliografia

• [1] Bergier, T., Piaseczny, L., Zmiany właściwości fizykochemicznych oleju smarowego podczas eksploatacji okrętowych szybkoobrotowych silników spalinowych, Materiały na X Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Jarosławiec 1993.
• [2] Cyulin, W., Lemski, J., Młynarczak, A., Wpływ niesprawności układu paliwowego na jakość smarowego oleju obiegowego silnika bezwodzikowego, Materiały XXI Sympozjum Siłowni Okrętowych, Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, SYMSO, Gdansk 2000.
• [3] Krupowies, J., Listewnik, J., Analiza zmian własności fizykochemicznych olejów smarowych firmy Castrol, Elf i Mobil, Materiały na XI Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Jachranka 1995.
• [4] Krupowies, J., Analiza zmian koncentracji niektórych pierwiastków metalicznych w okrętowych olejach silnikowych w trakcie ich eksploatacji, Materiały na XIII Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Jurata 1999.
• [5] Krupowies, J., Research on property changes in the circulating oils of ship auxiliary engines, Wyższa Szkoła Morska, pp. 34-35, Szczecin 2002.
• [6] Maczel, H., Zielińska, D., Racjonalne wykorzystanie olejów silnikowych w żegludze, Materiały na III Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Kołobrzeg 1979.
• [7] Młynarczak, A., Badanie procesu starzenia olejów smarowych w bezwodzikowych silnikach okrętowych, Zeszyty Naukowe AM w Gdyni, Nr 49, 2003.
• [8] Podniało, A., Paliwa, oleje i smary w ekologicznej eksploatacji, WNT, Warszawa 2002.
• [9] Sikora, G, Miszczak, A., The Influence of Oil Ageing on the Change of Viscosity and Lubricity of Engine Oil, Solid State Phenomena, Vol. 199, pp. 182-187, 2013.
• [10] Sikora, G, Miller, H., The analysis of changes in total base number and the flash point in the exploited engine oil, Journal of KONES, Vol. 19, No. 3, pp. 395-398, 2012.
• [11] Staniewski, J. W., Waliszewski, A. Sz., Badania nad ustaleniem stanów granicznych olejów silnikowych., Praca doktorska, Politechnika Poznańska, 1977.
• [12] Stankiewicz, M., Kierunki działania dla racjonalniejszego eksploatowania olejów smarowych w okrętowych silnikach spalinowych, Materiały na III Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Kołobrzeg 1979.
• [13] Stankiewicz, M., Koncepcja przejścia z normatywnego użytkowania olejem smarowych na użytkowanie oparte o faktyczne własności fizykochemiczne eksploatowanych olejów, V Sympozjum Paliw Płynnych i Produktów Smarowych w Gospodarce Morskiej, Kołobrzeg 1983.