Evaluation of the impact of tractor field works on changes in selected elements of engine oils

• Autorzy: Gołębiowski Wojciech , Zając Grzegorz , Sarkan Branislav

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2022-0001

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu wykonywanych prac polowych ciągników rolniczych na zmiany wybranych pierwiastków w olejach silnikowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tractors are used for various types of field work, as well as for transport on public roads, in difficult and changing environmental conditions. The main goal of the study was to analyze the changes of trace elements in engine oil during various field works. For this purpose, engine oils from two tractors were selected for the study. These tractors were coupled with: a cultivator, a reversible plow, a tillage-sowing unit, and a trailer. The samples were taken at the beginning and after the field work with a given unit was completed. The instrumental chemical analysis method HDXRF was used to determine changes in the content of the trace elements: Cr, Cu, Fe, Pb, Ni, Ca, P, Zn, and Mo in the engine oil. The comparison of oil from tractors coupled with various agricultural machines allowed the conclusion that the distribution of the consumption of tested metals, as well as the concentrations of individual elements, differed significantly depending on the coupled machine. The research showed that agricultural treatments with a cultivator caused the highest percentage of wear-induced changes in the content of metal elements such as Cr, Cu, and Pb. On the other hand, the operation of a tractor coupled with a tillage-sowing unit resulted in the vehicle's accelerated wear.

PL

Ciągniki w zależności od potrzeb wykorzystywane są do różnego rodzaju prac polowych, jak i do transportu po drogach publicznych, przy czym użytkowanie to odbywa się w trudnych i zmiennych warunkach środowiskowych. Podstawowym celem pracy była analiza zmian pierwiastków śladowych w oleju silnikowym podczas wykonywania różnych prac polowych. Do badań zostały wytypowany oleje silnikowe pochodzące z dwóch ciągników. Ciągniki te były zagregowane z: kultywatorem, pługiem obrotowym, zestawem uprawowo-siewnym oraz przyczepą rolniczą. Próbki pobierane były w momencie rozpoczęcia oraz po zakończeniu pracy z daną maszyną. Do określenia zmian zawartości pierwiastków śladowych Cr, Cu, Fe, Pb, Ni, Ca, P, Zn, Mo w oleju silnikowym zastosowano instrumentalną metodę analizy chemicznej HDXRF. Porównanie olejów pochodzących z ciągników zagregowanych z różnymi maszynami rolniczymi pozwoliła stwierdzić, że rozkłady zużycia badanych metali wraz ze stężeniami poszczególnych pierwiastków różniły się znacznie między badanymi maszynami. Na podstawie badań wykazano, że praca polowa z wykorzystaniem kultywatora powodowała największe procentowe zmiany zawartości pierwiastków pochodzących z procesów zużycia takich jak Cr, Cu i Pb, natomiast praca ciągnika z zagregowanym zestawem uprawowo-siewnym największe procentowe zmiany zawartości Fe i Ni.

Słowa kluczowe

EN

engine oil; degradation; farm tractor; agricultural machine; operation wear

PL

olej silnikowy; degradacja; ciągnik rolniczy; maszyna rolnicza; zużycie eksploatacyjne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 26, No. 1
• Strony: 1--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gołębiowski Wojciech

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

• https://orcid.org/0000-0002-4170-1351

autor

Zając Grzegorz

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

• https://orcid.org/0000-0002-9025-4551

autor

Sarkan Branislav

• Faculty of Operation and Economics of Transport and Communications, University of Zilina, Univerzitna 1, 010 26 Zilina, Slovakia

• https://orcid.org/0000-0002-5036-9223

Bibliografia

• Agocs, A., Nagy, A. L., Tabakov, Z., Perger, J., Rohde-Brandenburger, J., Schandl, M., Besser, C., Dörr, N. (2021). Comprehensive assessment of oil degradation patterns in petrol and diesel engines observed in a field test with passenger cars–Conventional oil analysis and fuel dilution. Tribology International, 161, 107079.
• Chmielewski, Z. (2017). Stany niezawodnościowe oleju silnikowego w eksploatacji. Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, 18, 761-764.
• Förster, E., Fraenza, C. C., Küstner, J., Anoardo, E., Nirschl, H., Guthausen, G. (2019). Monitoring of engine oil aging by diffusion and low-field nuclear magnetic resonance relaxation. Measurement, 137, 673-682.
• Gołębiowski, W., Zając, G., Wolak, A. (2018). Zawartość metali w olejach silnikowych z ciągników rolniczych (Contents of metals in engine oils from agricultural tractors). Przemysł Chemiczny, 97(5), 696-699.
• Gołębiowski, W., Zając, G. (2020). Impact assessment of farm tractor engine fuel injector damage on engine oil properties. Agricultural Engineering, 24(2), 65-75.
• Grimmig, R., Lindner, S., Gillemot, P., Winkler, M., Witzleben, S. (2021). Analyses of used engine oils via atomic spectroscopy - Influence of sample pre-treatment and machine learning for engine type classification and lifetime assessment. Talanta, 232, 122431.
• Holloway, M. (2007). The Oil Analysis Handbook: A Comprehensive Guide to Using and Understanding Oil Analysis. NCH Corporation: Irving, TX, USA.
• Hönig, V., Procházka, P., Obergruber, M., Kučerová, V., Mejstřík, P., Macků, J., Bouček, J. (2020). Determination of Tractor engine oil change interval based on material properties. Materials, 13(23), 5403.
• Hurtová, I. (2020). Hodnocení karbonového znečištění motorových olejů. Perner’s Contacts, 15(2), 1652.
• Hurtová, I., Sejkorová, M. (2016). Analysis of engine oils using modern methods of tribotechnical diagnostics. Perner´ s Contacts, 11(4), 47-53.
• Kaszkowiak, J., Borowski, S., Dulcet, E., Zastempowski, M. (2015). Analiza uszkodzeń turbosprężarek. Logistyka, 4, 1885-1892.
• Lotko, W., Longwic, R., Górski, K., Sander, P., Durczak, T. (2015). Analiza przyczyn uszkodzeń turbosprężarek samochodowych. TTS Technika Transportu Szynowego, 22, 1833-1836.
• Malinowska, M. (2014). Analiza zanieczyszczeń oleju silnikowego stosowanego w silniku Cegielski-Sulzer 3AL25/30. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, 83, 194-202.
• Malinowska, M. (2017). Spectroscopic study and analysis of the content of residue elements in Marinol RG 1240 oil after working in various types of engines. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, 100, 131-140.
• Mattetti, M., Maraldi, M., Lenzini, N., Fiorati, S., Sereni, E., Molari, G. (2021). Outlining the mission profile of agricultural tractors through CAN-BUS data analytics. Computers and Electronics in Agriculture, 184, 106078.
• Napiórkowski, J., Gonera, J. (2020). Analysis of failures and reliability model of farm tractors. Agricultural Engineering, 24(2), 89-101.
• Sejkorová, M. (2015)a. Possibilities of processing the tribodiagnostic data. Perner’s Contacts, 10(4), 93-97.
• Sejkorová, M. (2015)b. Tribotechnical diagnostics as a tool for effective management of maintenance. Perner’s Contacts, 10(3), 126-136.
• Tomczyk, W., Kowalczyk, Z. (2016). The wear processes in the aspect of construction quality and the need to apply agricultural machines servicing. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 61(2), 114-119.
• Wolak, A., Zając, G., Żółty, M. (2018). Changes of properties of engine oils diluted with diesel oil under real operating conditions. Combustion Engines, 73(2), 34-40.
• Vähäoja, P., Välimäki, I., Roppola, K., Kuokkanen, T., Lahdelma, S. (2008). Wear Metal Analysis of Oils. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 38(2), 67-83.
• Zając, G., Szyszlak-Bargłowicz, J., Słowik, T., Kuranc, A., Kamińska, A. (2015). Designation of Chosen Heavy Metals in Used Engine Oils Using the XRF Method. Polish Journal of Environmental Studies, 24, 2277-2283.

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).