Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of ionic liquid admixture on electrorheological and tribological properties of a hydrocarbon lubricating oil

Kałdoński Tomasz Jan, Juda Jarosław, Kałdoński Tadeusz

Tribologia

|

2023

|

nr 4

15--22

EN

The article describes, the relationship between the generated and fading electrorheological effect and tribological properties of hydrocarbon lubricating oils containing ionic liquid admixture. Two quasi-homogeneous mixtures were obtained as a result of miscibility tests: 1) the GP1 silicon damping oil containning ionic liquid CJ001, i.e. 1-methyl-3-octyloxymethylimidazolium tetrafluoroborate and 2) the PAO6 base polyalphaolefin oil containing ionic liquid CJ008, i.e. trihexyltetradecylphoshonium bis-(tri-fluoromethylsulfonyl)imide. The conducted ER tests revealed differences between the electrorheological properties of the two mixtures. After increasing the electric field strength to E = 0.3 kV·mm-1 the ER effect of both mixtures disappeared. For these mixtures tribological tests were carried out on a four ball apparatus. The lubricity parameters of the tested ionic liquids are much better than base oils and the oil mixtures with ionic liquids also showed better lubricating properties than their base oils.

PL

W artykule opisano zależność pomiędzy generowanym i zanikającym efektem elektroreologicznym (ER) i właściwościami tribologicznymi węglowodorowych olejów smarujących zawierających domieszkę cieczy jonowej. W rezultacie prób mieszania uzyskano dwie quasi-homogeniczne mieszaniny: 1) silikonowy olej tłumiący GP1 zawierający ciecz jonową CJ001, tj. 1-metylo-3-octyloksymetyloimidazoliowy tetrafluoroboran oraz 2) bazowy olej polialfaolefinowy PAO6 zawierający ciecz jonową CJ008, tj. triheksylotetradecylofosfoniowy bis(trifluorometylosulfonylo)imid. Przeprowadzone badania ER wykazały, że obie mieszaniny wykazały różne elektroreologiczne charakterystyki. Po zwiększeniu natężenia pola elektrycznego do wartości E = 0.3 kV·mm-1 efekt ER obu mieszanin zanikał. Tribologiczne testy dla tych mieszanin przeprowadzono na aparacie czterokulowym. Parametry smarnościowe zbadanych cieczy jonowych są dużo lepsze aniżeli oleje bazowe, a mieszaniny z cieczami jonowymi wykazały także lepsze właściwości smarujące aniżeli ich oleje bazowe.

2

Effect of Hexagonal Boron Nitride with Different Particle Granulation on the Lubrication Properties of Mineral Oil With an Addition of Surfactants

Chodkiewicz Arkadiusz, Kałdoński Tadeusz

Tribologia

|

2023

|

nr 2

7--16

EN

This paper presents the results of tribological tests of lubricating compositions containing SN150 mineral oil as a base, an additive of solid lubricant in the form of hexagonal boron nitrides (h-BN) of various particle sizes (nano- and micro-) and surfactants: succinic acid imide and sodium di-2-ethylhexyl sulphosuccinate. Particular attention was paid to analysing the properties of hexagonal boron nitrides in the context of their effect on the tribological properties of the friction node under study. The effects of h-BN particle size, shape, specific surface area and porosity were considered. In addition, tests were carried out to check the surfactants' effect on the tested oil's hexagonal boron nitride sedimentation process. These tests confirmed the positive effect of succinic acid imide on maintaining a stable dispersion of h-BN particles in SN-150 mineral oil. Tribological tests were performed on a T-02 tribotester based on the PN-EN ISO 20623:2018-02 standard. The positive effect of hexagonal boron nitride on the lubricating properties of mixtures with SN150 mineral oil was established. In addition, hexagonal boron nitride, with a smaller particle size and a more developed porous structure, had a more favourable effect on improving the lubricity properties evaluated on the T-02 tribotester.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych kompozycji smarowych zawierających jako bazę olej mineralny SN150, dodatek smaru stałego w postaci heksagonalnych azotków boru (h-BN) o różnej granulacji cząstek (nano- i mikro-) oraz surfaktanty: imid kwasu bursztynowego oraz sól sodowa sulfobursztynianu di (2-etyloheksylu). Zwrócono szczególną uwagę na przeanalizowanie właściwości heksagonalnych azotków boru w kontekście oddziaływania na właściwości tribologiczne badanego węzła tarcia. Uwzględniono wpływ rozmiarów oraz kształtu cząstek h-BN, powierzchnię właściwą oraz porowatość. Dodatkowo wykonano testy sprawdzające wpływ surfaktantów na proces sedymentacji heksagonalnego azotku boru w badanym oleju. Testy te potwierdziły pozytywne działanie imidu kwasu bursztynowego na utrzymanie stabilnej dyspersji cząstek h-BN w oleju SN-150. Badania tribologiczne wykonano na tribotesterze T-02, opierając je na normie PN-EN ISO 20623:2018-02. Ustalono pozytywne działanie heksagonalnego azotku boru na właściwości smarnościowe mieszanin z olejem SN150. Ponadto heksagonalny azotek boru o mniejszej granulacji cząstek i bardziej rozbudowanej strukturze porowatej korzystniej wpływał na poprawę właściwości smarnościowych ocenianych na aparacie czterokulowym T-02.

3

Experimental investigation biodiesel-n-butanol fuels blends on performance and emissions in the diesel engine

Labeckas Gvidonas, Slavinskas Stasys, Mickevičius Tomas

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 1

90--95

EN

The paper presents the experimental test results reflecting the comparative changes in the performance efficiency and emissions of the exhaust of a naturally aspirated, four-stroke, single-cylinder, air-cooled diesel engine due to its transition from neat rapeseed oil biodiesel to fuel blends prepared by mixing in various proportion (by volume) rapeseed methyl ester (B) and butanol (Bu). The lubricity properties of biodiesel-n-butanol fuel blends were studied using HFRR method. In contrast to previous works, the undertaken investigation is performed with a totally renewable, binary liquid biofuel blends. The purpose of the research is to reduce simultaneously the production of NOx emissions and the exhaust smoke with respect to neat biodiesel due to potentially improved homogeneity of combustible mixture and particulate matter emissions benefits suggested by the higher oxygen content (21.62 wt%) and the relatively lower carbon-to-hydrogen ratio (4.8) of the normal n-butanol. The tests revealed that the brake specific fuel consumption for the binary biodiesel-n-butanol fuel blends is always higher than that neat biodiesel produces under the same loading conditions. Maximum nitrogen oxide (NOx) emissions were obtained with the engine running on neat biodiesel (2290 ppm). At full (100%) load conditions, the lowest NOx emission was obtained with the engine running on a biofuel BBu20 blend. The lowest level of carbon monoxide emissions (CO) was observed, when engine running with the most butanol-oxygenated biofuel blend BBu20.The highest smoke opacity of the exhaust was obtained when the engine was fuelled with neat biodiesel and at full load.

4

The Influence of Synthetic Hydrocarbon on Lubricating Properties of Fuels for Turbine Engines

Kaźmierczak Urszula W., Kulczycki Andrzej, Ozimina Dariusz

Tribologia

|

2021

|

nr 2

21--28

EN

Recently, steps have been taken to introduce synthetic hydrocarbons to aviation fuels as biocomponents. This action is an innovative change in the approach to aviation fuels. This new approach to the assessment of fuel properties requires a revision of the existing criteria for their quality assessment, including those relating to tribological properties. In the requirements for Jet fuel, only the BOCLE test simulating continuous circular motion was used to assess lubricity. Research on the use of fuels containing components with highly differentiated chemical compositions indicate that the BOCLE test may be an insufficient criterion for assessing the lubricity of fuels for aircraft turbine engines. An additional HFRR test modelling the processes accompanying the reciprocating friction that occurs in some lubricated elements of the fuel system has been proposed. This article presents the results of BOCLE and HFRR tests on a range of Jet A1 fuel mixtures and various synthetic paraffin hydrocarbons. A preliminary analysis of the observed effect of synthetic hydrocarbons on the results of both tests is presented.

PL

W ostatnim okresie podjęto działania zmierzające do wprowadzenia do paliw lotniczych węglowodorów syntetycznych jako biokomponentów. Działanie to ma charakter innowacyjnych zmian w podejściu do paliw lotniczych. To nowe podejście do oceny właściwości paliw wymaga rewizji dotychczasowych kryteriów ich oceny jakości, w tym odnoszących się do własności tribologicznych. W wymaganiach dla paliwa Jet dla oceny smarności stosowany był wyłącznie test BOCLE symulujący ruch ciągły po okręgu. Badania nad zastosowaniem paliw zawierających komponenty o silnie zróżnicowanym składzie chemicznym wskazują, że test BOCLE może być niewystarczającym kryterium oceny smarności paliw do turbinowych silników lotniczych. Zaproponowano dodatkowy test HFRR, modelujący procesy towarzyszące tarciu w ruchy posuwisto-zwrotnym, który występuje w niektórych smarowanych elementach układu paliwowego. W artykule zaprezentowano wyniki badań w testach BOCLE i HFRR gamy mieszanek paliwa Jet A1 i różnych syntetycznych węglowodorów parafinowych. Przedstawiono wstępną analizę zaobserwowanego wpływu syntetycznych węglowodorów na wyniki obu testów.

5

Ocena wpływu granulacji heksagonalnego azotku boru na właściwości smarnościowe bazowego smaru plastycznego

Senyk Szymon, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2020

|

Vol. 69, nr 1

109--128

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego zawierającego heksagonalny azotek boru (h-BN) o różnej granulacji (w tym poniżej 100 nm) oraz o różnym stężeniu. Do przeprowadzenia koniecznych badań wykorzystano aparat czterokulowy. Urządzenie to jest powszechnie stosowane na świecie do oceny właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. Określono następujące normatywne parametry smarnościowe: obciążenie zespawania Pz [N], największe obciążenie niezacierające Pn [N], obciążenie zacierające Pt [N], a także graniczne obciążenie zużycia Goz [N/mm²]. Wykonano także badania nienormatywne, które obejmowały wyznaczenie dwóch parametrów umożliwiających dokładniejszą ocenę właściwości smarnościowych. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że heksagonalny azotek boru jest dodatkiem wpływającym na poprawę właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego. Najlepsze efekty poprawy, biorąc pod uwagę przyjęte kryteria tribologiczne, odnotowano dla próbki zawierającej 10% (m/m) heksagonalnego azotku boru o średniej średnicy ziaren 65÷75 nm. Stwierdzono, że mniejsza granulacja dodatku (h-BN) wpływa pozytywnie na efektywność smarowania bazowym smarem plastycznym - w warunkach testów na modelowym aparacie czterokulowym

EN

The paper presents the tests results of lubricity properties of base greases, containing hexagonal boron nitride (h-BN). To conduct the required tests, a four ball machine was used. This device is commonly used when assessing lubricity properties of oils and greases. The following normative lubricity parameters were defined: welding point Pz [daN], the value of last non-seizing load Pn [daN], seizing load Pt [daN] at smoothy growing load, as well as the wear limiting capacity load Goz [daN/mm²]. Furthermore, several non-normative tests were completed that covered indication of two parameters making it possible to complete an assessment of lubricity properties of oils. Based on the conducted research, it was found that hexagonal boron nitride is an additive that improves the lubricating properties of the base grease. The best effects of the improvement, taking into account the adopted tribological criteria, were noted for a sample containing 10% (m/m) hexagonal boron nitride with an average grain diameter of 65÷75 nm. It was found that the lower granulation of the additive (h-BN) positively influences the efficiency of the grease lubrication of the base, under the conditions of tests on a four-ball model apparatus.

6

Badanie właściwości smarnościowych mineralnego oleju bazowego zawierającego nanocząstki heksagonalnego azotku boru i ocena wpływu surfaktantów na ich sedymentację

Chodkiewicz Arkadiusz, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2020

|

Vol. 69, nr 4

15--41

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych mineralnego oleju bazowego SN150 zawierającego heksagonalny azotek boru (h-BN) o różnej granulacji. Zastosowano azotek boru o rozdrobnieniu cząstek poniżej 100 nm i drugi o rozdrobnieniu poniżej 25 μm. Badania smarnościowe przeprowadzono na aparacie czterokulowym. Metodykę tych badań określono na podstawie dokumentu normatywnego PN-EN ISO 20623:2018-02, który zawiera następujące parametry charakteryzujące smarność: najniższe obciążenie zacierające ISL [N], obciążenie zespawania WL [N], wskaźnik zużycia pod obciążeniem LWI [N], średnią średnicę śladu zużycia MWSD [mm] uzyskaną w długotrwałej próbie zużywania pod określonym obciążeniem. Wykonano również krzywą zużycie — obciążenie, tj. zależność średniej średnicy śladu zużycia od obciążenia. Przeprowadzono także badania sprawdzające wpływ wybranych środków powierzchniowo czynnych na przebieg procesu sedymentacji heksagonalnego azotku boru w mineralnym oleju bazowym SN150. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz ich analizy stwierdzono, że heksagonalny azotek boru pozytywnie wpływa na właściwości smarnościowe oleju bazowego; lepsze wyniki uzyskano dla nanoazotku boru o rozdrobnieniu poniżej 100 nm. Ustalono także, że problem sedymentacji cząstek stałych heksagonalnego azotku boru rozwiązuje dodatek dyspergatora w postaci imidu kwasu bursztynowego.

EN

The article presents the results of tests on the lubricity properties of SN150 base oil containing hexagonal boron nitride (h-BN) of different granulation. The boron nitride with a particle size below 100 nm and the second one with a particle size below 25 μm were used. The lubricity tests were carried out on a four-ball apparatus. The methodology of these tests was determined on the basis of the normative document PN-EN ISO 20623: 2018-02, which contains the following parameters characterising the lubricity: initial seizure load ISL [N], weld load WL [N], load-wear index LWI [N], mean wear scar diameter MWSD [mm] obtained in a long duration wear test under a specified load; wear-load curve, i.e., the dependence of the mean wear scar diameter on the load, was also performed. Tests were also carried out to check the influence of selected surfactants on the sedimentation process of hexagonal boron nitride in the SN150 mineral base oil. Based on the conducted research and their analysis, it was found that hexagonal boron nitride has a positive effect on the lubricating properties of the base oil; better results were obtained for the boron nano-nitride with a particle size below 100 nm. It was also found that the problem of sedimentation of the solid particles of hexagonal boron nitride was solved by the addition of succinimide dispersant.

7

Analiza krajowych norm dotyczących badania właściwości smarnościowych na aparatach czterokulowych stosowanych w Polsce

Chodkiewicz Arkadiusz, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2020

|

Vol. 69, nr 1

129--152

PL

W artykule przedstawiono przegląd historyczny polskich norm dotyczących badania właściwości przeciwzatarciowych i przeciwzużyciowych środków smarowych na aparacie czterokulowym (four-ball apparatus), stosowanym powszechnie na świecie do tego typu badań. Omówiono również aktualnie obowiązujące normy zatwierdzone przez PKN do stosowania w Polsce. Porównano normy wycofane oraz ich uaktualnienia, pokazując kierunek rozwoju badań właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. W efekcie uporządkowano zakres badawczy właściwości smarnościowych na podstawie obecnie obowiązujących w Polsce norm.

EN

The article presents a historical review of the Polish standards for testing anti-seizing and anti-wear properties of lubricants on a four-ball apparatus, commonly used in the world for this type of testing. The current standards, approved by PKN for use in Poland, are also discussed. Withdrawn standards were compared and their updates, showing the direction of development of research into the lubricity properties of oils and greases. As a result, the research scope of lubricity properties was arranged on the basis of the standards currently in force in Poland.

8

Testing of lubricating properties of mixtures of diesel and RME biofuels with the addition of linoleic acid

Gardyński Leszek, Kałdonek Jolanta, Caban Jacek

Archiwum Motoryzacji

|

2020

|

Vol. 87, nr 1

57--66

EN

In connection with the limited resources of fossil fuels and the reduction of emissions and stimulation of agricultural areas, a very important indication is the search for alternative fuels – biofuels. The article presents the results of testing the lubricating properties of selected fuel mixtures. The lubricity of diesel fuel (DF), DF with 7% content of methyl esters of rapeseed oil fatty acids (RME), technical linoleic acid and DF with 7% content of RME and 10% content of technical linoleic acid was tested. The research was carried out on the author's research stand in the amount of 20 dm3 of mixture. Four parameters were taken into account: mass loss of samples, the footprint area of cooperation, diameter of equivalent wheel and average value of the coefficient of friction. It has been shown that the addition of linoleic acid to diesel fuel containing RME causes a significant increase in the mass loss of the samples and the footprint area of cooperation as well as its diameter of equivalent wheel, during lubrication with such a mixture. As a result of the addition of linoleic acid, no positive results were obtained, as the lubricating properties in this case deteriorated. Therefore, it is justified to continue looking for fuel additives that will eliminate this negative effect.

9

The Evaluation of Tribological Properties of Mineral Oils-R600a Refrigerant Mixtures under Starved Lubrication Conditions

Górny Kasper, Stachowiak Arkadiusz, Tyczewski Przemysław, Zwierzycki Wiesław

Tribologia

|

2019

|

nr 3

39--44

EN

In refrigeration compressors, the amount of oil in tribocontacts in certain situations may be insufficient. In this case, poor lubrication conditions may occur. There may also be a situation in which the areas of lubrication lack lubricant and the lubrication of the friction pairs will be carried out by only the refrigerant. The requirements related to legal regulations and concerning refrigerants result in the return to the use of natural substances such as hydrocarbons. These substances do not contribute to the enlargement of the ozone hole and the greenhouse effect. The most commonly used refrigerant in the group of low-capacity devices is R600a (isobutene). The article verifies the test method allowing one to assess lubricity properties of oils for refrigeration compressors in the mixture with a refrigerant under the conditions of poor lubrication. The article also contains the results of wear tests which allow one to assess and contrast lubricity properties of oil–refrigerant mixtures for three mineral oils of the same viscosity grade under the conditions of poor lubrication in cooperation with R600a. The tests were performed for the air, R600a, mineral oils, and oil–refrigerant mixtures.

PL

W sprężarkach chłodniczych może wystąpić sytuacja, w której ilość oleju w węzłach tarcia jest niewystarczająca, co powoduje niedostateczne warunki smarowanie. Może również zaistnieć sytuacja, w której środka smarnego zabraknie w obszarach tarcia, a smarowanie węzłów będzie realizowane tylko przez czynnik chłodniczy. Wymuszenia związane z przepisami prawnymi dotyczącymi czynników chłodniczych skutkują powrotem do stosowania naturalnych substancji, np. węglowodorów. Są to substancje, które nie przyczyniają się do powiększania dziury ozonowej oraz efektu cieplarnianego. Najpowszechniej stosowanym czynnikiem chłod-niczym w grupie urządzeń o małej wydajności jest R600a (izobutan). W artykule przedstawiono weryfikację metody badań pozwalających na ocenę właściwości smarnych olejów do sprężarek chłodniczych w mieszaninie z czynnikiem chłodniczym w warunkach skąpego smarowania. Umieszczono również wyniki badań zużyciowych pozwalających na ocenę i porównanie właściwości smar¬nych mieszanin olej–czynnik chłodniczy dla trzech olejów mineralnych o tej samej klasie lepkości w warunkach skąpego smarowania przy współpracy z czynnikiem chłodniczym R600a. Badania wykonywano dla powietrza, czynnika chłodniczego R600a, olejów mineralnych oraz mieszanin olej–czynnik chłodniczy.

10

Analiza możliwości poprawy właściwości smarnych płuczek stosowanych w warunkach przemysłowych

Jasiński Bartłomiej

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 5

275--282

PL

: Tarcie bardzo często jest zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ powoduje znaczne straty energii na pokonanie oporów tarcia oraz niszczenie współpracujących powierzchni. W procesie wiercenia otworów wiertniczych tarcie występuje głównie na styku przewodu wiertniczego ze ścianą otworu oraz świdra i zwiercanej skały. Na skutek tego występują takie niekorzystne zjawiska, jak wzrost momentu obrotowego czy szybkie zużywanie narzędzi wiertniczych. Stąd też jednym z głównych zadań płuczki wiertniczej jest smarowanie elementów świdra, jak i przewodu wiertniczego. Płuczki olejowe oraz płuczki polimerowe, zawierające polimer w postaci emulsji olejowej odznaczają się z reguły wystarczającą smarnością. Płuczki wodnodyspersyjne wykazują się niższą smarnością. W ich przypadku konieczne jest zatem stosowanie odpowiednich środków smarnych. W artykule przedstawiono analizę możliwości poprawy właściwości smarnych stosowanych obecnie w przemyśle naftowym inhibitowanych płuczek wiertniczych, poprzez dodatek różnych rodzajów środków smarnych. W toku realizacji pracy przebadano cztery środki smarne: SL, EL, B oraz połączenie nanokrzemionki hydrofilowej i mikrokrzemionki. Środki te dodawane były w koncentracji 0,5% oraz 1,0% do trzech rodzajów płuczek wiertniczych: polimerowo-potasowej, glikolowo-potasowej oraz potrójnie inhibitowanej. Badania skuteczności działania prowadzone były w oparciu o pomiar współczynnika tarcia przy użyciu aparatu Grace 2200 HPHT. Współczynnik tarcia określany był na kontakcie stal–stal, stal–anhydryt, stal–piaskowiec oraz stal–dolomit. Ponadto określony został wpływ badanych środków na podstawowe parametry oraz właściwości inhibitacyjne płuczek wiertniczych. Otrzymane wyniki wykazały, że spośród badanych środków najwyższą efektywnością charakteryzowały się SL oraz EL, przy czym środek SL działał lepiej w środowisku płuczki polimerowo-potasowej. Środek EL był natomiast skuteczniejszy w otoczeniu płuczki glikolowo-potasowej iźpotrójnie inhibitowanej. Najmniej efektywnym działaniem charakteryzowało się połączenie nanokrzemionki hydrofilowej i mikrokrzemionki.

EN

Friction is often an unfavorable phenomenon because it causes significant energy losses to overcome frictional resistance and damage to surfaces working together. In the course of drilling boreholes, friction occurs mainly at the contact of the drill string with the borehole wall and the drill bit with the drilled rock. As a result, there are such unfavorable phenomena as increase in torque or rapid wear of drilling tools. Therefore, one of the main tasks of the drilling mud is lubrication of the drill bit and drill string elements. Oil-based drilling muds and muds containing polymer in the form of an oil emulsion are usually characterized by sufficient lubricity. Water-based drilling muds have a lower lubricity, so it is necessary to use appropriate lubricants in their case. The article presents attempts to improve lubricity properties of inhibited drilling muds that are currently used in the petroleum industry, by adding various types of lubricants. In the course of the research, four lubricants were tested: SL, EL, B and a combination of hydrophilic nanosilica and microsilica. These agents were added in a concentration of 0.5% and 1.0% to three types of fluids: polymer-potassium, glycol-potassium and triple-inhibited drilling mud. The effectiveness tests were carried out based on the measurement of the friction coefficient using the Grace 2200 HPHT drilling simulator. The friction coefficient was determined for steel-steel, steel-anhydrite, steel-sandstone, and steel-dolomite contact. In addition, the impact of the tested measures on the basic parameters and the inhibitory properties of drilling fluids was determined. The obtained results showed that SL and EL were characterized by the highest efficiency, with SL acting better in the environment of polymer-potassium mud, while the EL was more effective in glycol-potassium and triple-inhibited drilling muds. The least effective was the combination of hydrophilic nanosilica and microsilica.

11

Tribological study of high-pressure fuel pump operating with ethanol-diesel fuel blends

Labeckas Gvidonas, Slavinskas Stasys, Mickevicius Tomas, Kreivaitis Raimondas

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 2

132--135

EN

This paper presents comparative experimental study’s results of ethanol-diesel fuel blends made effects on operational properties of a high-pressure fuel pump of a common rail injection system. The two identical fuel injection systems mounted on a test bed of the fuel injection pumps were prepared for the experimental durability tests. The lubricity properties of ethanol-diesel fuel blends E10 and E20 blends were studied using a four-ball tribometer. The test results showed that long-term (about 100 hours) using of ethanol-diesel blends produced a negative effect on the durability of the high-pressure fuel pump. Due to the wear of plunger-barrel units the decrease in the fuel delivery rate occurred of about 39% after the 100 h of continuous operation with ethanol-diesel fuel blends. The average friction coefficients of ethanol-diesel fuel blend E10 was lower than that of the normal diesel fuel. After the 100 hours of operation with ethanoldiesel fuel blend E10, the measured wear scar diameter was 10% higher than that of a fossil diesel fuel.

12

Badania smarności olejów zawierających heksagonalny azotek boru

Senyk Szymon, Perehubka Maciej, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2019

|

Vol. 68, nr 1

131--151

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych oleju hydraulicz-nego Hydrol L-HL 32, oleju przekładniowego Mobilube 1 SHC 75w-90 oraz dwóch olejów bazowych SN-150 i SN-650, zawierających heksagonalny azotek boru o średniej średnicy ziaren dz = 0,5 μm. Do przeprowadzania koniecznych badań wykorzystano aparat czterokulowy (four ball machine). Urządzenie to jest powszechnie stosowane na świecie do oceny właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. Określono następujące normatywne parametry smarnościowe: wartość obciążenia zespawania Pz [daN], wartość obciążenia niezacierającego Pn [daN], wartość obciążenia zacierającego Pt [daN], a także graniczne obciążenie zużycia Goz [daN/mm²]. Wykonano także szereg badań nienormatywnych, które obejmowały wyznaczenie dwóch parametrów umożliwiających dokładniejszą ocenę właściwości smarnościowych olejów. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że heksagonalny azotek boru jest dobrym dodatkiem poprawiającym właściwości smarnościowe. Zarejestrowano poprawę tych właściwości zarówno w przypadku oleju hydraulicznego, jak i przekładniowego, a także baz olejowych. Najlepsze efekty poprawy dla oleju hydraulicznego uzyskano po dodaniu 4% h-BN, natomiast w przypadku bazy olejowej SN-150 było to 2% h-BN. Najlepsze efekty dla oleju przekładniowego oraz bazy olejowej SN-650 uzyskano również po dodaniu 4% h-BN. Wykluczono możliwość stosowania większej ilości h-BN niż 4%. Stwierdzono, że większa zawartość h-BN w oleju wywołuje negatywne skutki (w warunkach testów na aparacie czterokulowym), polegające na obniżeniu wartości ocenianych parametrów smarnościowych.

EN

The paper presents the test results of lubricity properties of Hydrol L-HL 32 hydraulic oil, Mobilube 1 SHC 75w-90 gear oil, and two base oils: SN-150 and SN-650, containing hexagonal boron nitride. To conduct the required tests, a four ball machine was used. This device is commonly used when assessing lubricity properties of oils and greases. The following normative lubricity parameters were defined: the value of welding point Pz [daN], the value of last non-seizing load Pn [daN], the value of seizing at smoothy growing load Pt [daN], as well as the wear limiting capacity load Goz [daN/mm²]. Furthermore, several non-normative tests were completed that covered indication of two parameters making it possible to complete an assessment of lubricity properties of oils. Based on the tests, it was determined that hexagonal boron nitride is a good additive that improves lubricity properties. Improvement in the above properties was recorded both in the case of hydraulic oil and gear oil, as well as oil bases. Relatively better improvement results were obtained in the case of oil bases, where the improvement in the results after using boron nitride, was more visible than in the case of hydraulic and gear oil. The best improvement results for hydraulic oil were obtained after adding 4% h-BN, whereas in the case of the SN-150 oil base, this value was 2% h-BN. The best improvement results for gear oil and SN-650 oil base were also obtained after adding 4% h-BN. The possibility of using the values of h-BN bigger than 4% was excluded. It was determined that bigger content of h-BN in oil generates negative effects (under four ball conditions).

13

Lubricity of oil-refrigerant mixtures with R600a under starved lubrication conditions

Górny K., Stachowiak A., Tyczewski P., Zwierzycki W.

Tribologia

|

2018

|

nr 3

43--50

EN

In refrigeration nowadays, there is a dynamic return to the use of natural refrigerants such as hydrocarbons. These substances do not contain fluorine and chlorine, which contribute to the enlargement of the ozone hole and the greenhouse effect. Hydrocarbons, however, are substances from the A3 safety group (flammable) and are currently mainly used in low-capacity devices. The most commonly used refrigerant in this group is R600a (isobutene). In refrigeration compressors, a situation may occur where the amount of oil in friction nodes is insufficient. In this case, there may be poor lubrication conditions. A situation may also arise in which the lubricant in the friction areas runs out, and the lubrication of the friction nodes will be performed exclusively by the refrigerant. The article presents a concept of a test method allowing an assessment of lubricity properties of oils for refrigeration compressors in the mixture with a refrigerant in the conditions of poor lubrication and in the absence of lubrication with a lubricant. It also contains the results of wear tests that enable an evaluation of the lubricity properties of oil-refrigerant mixtures in the conditions of poor lubrication. The results were obtained for ecological, and recommended for a wider future use, R600a refrigerant with mineral oils. It is also indicated that it is possible to compare various refrigerants in the absence of lubricant and to replicate lubricity properties of oil-refrigerant mixtures in the conditions of poor lubrication and to apply the proposed method for the evaluation of different lubricants in use with a selected refrigerant.

PL

Obecnie w chłodnictwie następuje dynamiczny powrót do stosowania naturalnych czynników chłodniczych takich jak węglowodory. Są to substancje niezawierające fluoru i chloru, które przyczyniają się do powiększania dziury ozonowej oraz efektu cieplarnianego. Węglowodory to jednak substancje z grupy bezpieczeństwa A3 (palne) i są obecnie głównie wykorzystywane w urządzeniach o małej wydajności. Najpowszechniej stosowanym czynnikiem chłodniczym w tej grupie urządzeń jest R600a (izobutan). W sprężarkach chłodniczych może wystąpić sytuacja, w której ilość oleju w węzłach tarcia jest niewystarczająca. Wówczas mogą wystąpić skąpe warunki smarowania. Może również zaistnieć sytuacja, w której środka smarnego zabraknie w obszarach tarcia, a smarowanie węzłów będzie realizowane tylko przez czynnik chłodniczy. W artykule przedstawiono koncepcję metody badań pozwalających na ocenę właściwości smarnych olejów do sprężarek chłodniczych w mieszaninie z czynnikiem chłodniczym w warunkach skąpego smarowania oraz braku smarowania środkiem smarnym. Umieszczono również wyniki badań zużyciowych pozwalających na ocenę właściwości smarnych mieszanin olej – czynnik chłodniczy w warunkach skąpego smarowania uzyskanych dla ekologicznego i wskazanego do szerszego stosowania w przyszłości czynnika chłodniczego R600a z olejami mineralnymi. Wskazano również na możliwości porównania między sobą różnych czynników chłodniczych podczas braku środka smarnego oraz odwzorowania właściwości smarnych mieszanin olej/czynnik chłodniczy w warunkach skąpego smarowania i wykorzystania proponowanej metody do oceny rożnych środków smarnych do zastosowania z wybranym czynnikiem chłodniczym.

14

Development trends of high pressure common-rail pumps

Smolec R., Bor M., Karpiuk W., Idzior M.

Journal of Mechanical and Transport Engineering

|

2018

|

Vol. 70, No. 2

63--72

EN

Due to systematic reduction of he permissible levels of harmful and toxic substances in the exhaust gases, particulary of which particulate matter appears to be unfavorable, there is a continuing need to improve the fuel injection parameters. One of the factors determining the correct fuel injection is the injection pressure, which strongly depends on the design of the common-rail pump. This article presents the latest common-rail pump solutions for automotive vehicles and prototype constructions in terms of improved system efficiency and reliability. The latest pump solutions utilize one pumping section and allows to inject pressure up to 3000 bar, while synchronizing the delivery phase with the fuel injection phase. In the further development of the injection systems, hybrid solutions are expected to form a combination of unit injector and common rail systems.

PL

Ze względu na systematyczne obniżanie dopuszczalnych poziomów emisji substancji toksycznych i szkodliwych w gazach spalinowych, z których szczególnie ważne dla silników o zapłonie samoczynnym są cząstki stałe, istnieje potrzeba ciągłego polepszania warunków wtrysku paliwa. Jednym z czynników determinujących poprawne rozpylenie paliwa jest ciśnienie wtrysku, które jest bezpośrednio związane z konstrukcją pompy paliwa. W artykule zaprezentowano najnowsze proponowane rozwiązania pomp typu common-rail przeznaczonych do pojazdów samochodowych oraz rozwiązania prototypowe w aspekcie zwiększania sprawności oraz niezawodności układu. Najnowsze rozwiązania pomp common-rail wykorzystują jedną sekcję tłoczącą i pozwalają na osiągnięcie ciśnienia wtrysku do 3000 barów, umożliwiając jednocześnie synchronizację fazy tłoczenia z fazą wtrysku paliwa. Jako jeden z dalszych etapów rozwoju prognozuje się wykorzystanie układów hybrydowych, łączących zalety systemów typu common-rail oraz unit injector system.

15

Vegetable oils as additives to improve the lubricity of low-sulphur fuels

Ambrosewicz-Walacik M., Pszczółkowski B., Tańska A.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 2

31--36

EN

The aim of the study was to determine the sulphur content in 33 samples of oils pressed from different species of vegetable. The unconventional oil samples were purchased from commercial store. Oils was analysed in terms of sulphur content according to the method using X-ray fluorescence spectrometry with wave dispersion, that is described in the PN-EN ISO 20884, 2012 standard. Obtained results of sulphur analysis were presented as the arithmetic mean ± standard deviation (from three replicates) and statistically analysed using the Statistica 13.0 PL program. In order to indicate significance of differences between oils analysis of variance (ANOVA) with Tukey’s test of p ≤ 0.05 significance level was used. The statistical analysis indicated significant differences in the content of sulphur content in the analysed vegetable oils, which could affect the lubricity of prepared fuel blends and in some cases significantly, increase the sulphur content above acceptable value 10 ppm. It was concluded that vegetable oils could be a suitable raw material improving the lubricating properties of low-sulphur diesel oils. However, due to significant differences in the sulphur content in the analysed samples, the content of this element should be analysed beforehand in order to eliminate the possibility of exceeding the permissible level of sulphur in transport fuels.

16

Possibilities of extension of gear oil service life in rail vehicles

Muślewski Ł., Sójka M., Landowski B., Markiewicz-Patalon M.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 4

309--316

EN

The study deals with the results of operational tests of gear oils used in a regional railway transport system. The character of the aging process and the impact of gear oil operation on the main factors determining further usability of gear oil have been defined on the basis of the results of carried out tests. It was proved that transport systems lack reliable convenient diagnostic methods for gear oil used during the process of operation. One of the criteria taken into consideration in decision-making is the period of oil change imposed by the gear manufacturer. The long process of oil application is accompanied by physicochemical changes, which cause degradation of its properties. This phenomenon is referred to as oil aging. This fact can cause loss of viscosity, increase in the amount of pollution, and in effect a decrease in the ability to provide a durable boundary film. The lubricating ability of oil decreases as well. An increase in the amount of pollution is caused by interaction of the collaborating friction elements and by pollutants coming from the gear environment. These changes are of permanent character and reflect the state of new characteristics referred to as operational characteristics. Gear oils have a certain lubricating ability, which is a critical parameter. This study is an attempt to find a way of the oil service life extension and convince the propulsion systems manufacturers that reduction of costs connected with rail vehicle maintenance does make sense.

17

Impact of the additives used in mineral jet fuels on the lubricating properties of synthetic fuels for turbine aircraft engines

Dzięgielewski W., Kaźmierczak U., Kulczycki A., Ozimina D.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 2

121--128

EN

Hydrocarbon containing synthetic fuels represent a promising alternative fuels. Despite different chemical compositions, their properties should be similar to properties of mineral fuels, as they are designed for the same drive units. The basic parameter related to the protection of the adequate service life of the power supply devices, including precision pairs, is lubricity. Lubricity depends on a number of factors, including these related to the chemical composition of fuel components and operating additives introduced into fuels in order to modify their properties. The preliminary results of research on the effect of additives: lubricating, anti-corrosion and anti-electrostatic once, on the lubricating properties of a synthetic fuel are shown in the paper. It was observed that there are relations between the content of additives and the dynamics of film formation. It is significant that this does not apply only to the lubricating additive, but also the additive, which protects the correct electrostatic balance by providing sufficiently high electrical conductivity of the fuel. This may indicate that the formation of a lubricating film remains in relation to the intensity of energy transport from the lubricated surface to the molecules of lubricating additives inside the film. The results shown in the paper preliminary confirm the hypothesis, that synthetic components of fuels change the concentration of ordered molecular structures (which are present in mineral part of fuels and which can be responsible for energy transport inside the lubricating film), what resulted in worse fuel ability to create protective film, and anti-electrostatic additive improves lubricity of blends of synthetic and mineral components.

18

Lubricity additives for motor fuels

Wojtyniak M., Olszewski W., Wronka G.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

720--723

EN

The paper describes the origin of insufficient lubricity properties of motor fuels, the essence of the problem and laboratory test methods applied to determine fuel lubricity. Ways applied by fuel industry to enhance lubricity are presented. There was also carried out a patent analysis concerning lubricity additives and fuel compositions. The anti-wear behavior of lubricity enhancers, their types and possible undesirable effects were described.

PL

W artykule opisano genezę problemu smarności paliw silnikowych, jego istotę oraz metody badania właściwości smarnych. Przedstawiono sposoby podwyższania smarności paliw stosowane w przemyśle petrochemicznym. Dokonano również analizy literatury patentowej w tym zakresie. Omówiono mechanizm działania dodatków smarnościowych, ich rodzaje oraz możliwe działania niepożądane.

19

Effect of applying flushing fluid on lubricity properties of refrigerant compressor oils

Górny K., Stachowiak A., Tyczewski P., Zwierzycki W.

Tribologia

|

2017

|

nr 2

59--66

EN

There has currently been a dynamic return to applying natural refrigerants such as hydrocarbons. They are substances containing neither fluorine nor chlorine, which contribute to the enlargement of the ozone hole and the greenhouse effect. However, hydrocarbons are the substances from the A3 safety group (flammable) and, at present, are mainly used in appliances of low efficiency. The most widely used refrigerant in this category of appliances is R600a (isobutene). While repairing refrigeration appliances, there is often the need to remove the refrigerant and compressor oil from the system. Any impurities in the system are also removed. Should incorrect removal of the used oil from the installation occur, there is the risk that a certain amount of the oil and flushing fluid shall remain in the refrigeration system. The article presents an evaluation of the effect of a flushing fluid for refrigeration systems on lubricity properties of compressor oils. The article also describes the research on the use of R600a, a mineral oil of VG ISO 32 and commercially available FF1 flushing fluid, for refrigeration systems. The evaluation was made on the basis of the sample wear volume in the block-on-ring node under the conditions similar to compressor exploitation following a longer shut-off period. Three different lubricants were compared: a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 20% by volume, a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 50% by volume, and a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 50% by volume with R600a.

PL

Obecnie w chłodnictwie następuje dynamiczny powrót do stosowania naturalnych czynników chłodniczych takich jak węglowodory. Są to substancje niezawierające fluoru i chloru, które przyczyniają się do powiększania dziury ozonowej oraz efektu cieplarnianego. Węglowodory to jednak substancje z grupy bezpieczeństwa A3 (palne) i są obecnie głównie wykorzystywane w urządzeniach o małej wydajności. Najpowszechniej stosowanym czynnikiem chłodniczym w tej grupie urządzeń jest R600a (izobutan). Przy czynnościach naprawczych urządzeń chłodniczych istnieje często potrzeba usunięcia z układu czynnika chłodniczego i oleju sprężarkowego. Usuwa się również wszelakie zanieczyszczenia znajdujące się w instalacji. W tym celu często używa się płynów do płukania instalacji chłodniczej. Przy nieprawidłowym wykonaniu operacji usuwania z instalacji zużytego oleju istnieje niebezpieczeństwo, że pewna ilość tego oleju i środka czyszczącego pozostanie w instalacji chłodniczej. W artykule przedstawiono ocenę wpływu środka do czyszczenia układów chłodniczych na właściwości smarowe olejów sprężarkowych. Przedstawiono badania z wykorzystaniem czynnika chłodniczego R600a, oleju mineralnego z klasy lepkości VG ISO 32 oraz dostępnego w sprzedaży środka do czyszczenia układów chłodniczych FF1. Oceny dokonano na podstawie zużycia objętościowego próbki w węźle rolka–klocek w warunkach zbliżonych do eksploatacji sprężarki po długim okresie wyłączenia. Porównano trzy różne substancje smarne: mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 20% objętości, mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 50% objętości oraz mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 50% objętości wraz z czynnikiem chłodniczym R600a.

20

Analiza skuteczności działania dodatków smarnych na podstawie badań przeprowadzonych z użyciem symulatora wiercenia Grace M2200

Jasiński B.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 4

257--265

PL

Artykuł przedstawia analizę skuteczności działania nowoczesnych środków smarnych w inhibitowanych płuczkach wiertniczych opartą na zachodzących zmianach wartości współczynnika tarcia przy zadawanej różnej koncentracji danego środka. W toku realizacji badań sprawdzono działanie czterech środków smarnych. Dodawane były one w koncentracji 0,5%, 1,0% oraz 1,5% do dwóch rodzajów płuczek wiertniczych: polimerowo-potasowej oraz glikolowo-potasowej. Badania skuteczności działania prowadzono poprzez pomiar współczynnika tarcia za pomocą aparatu Grace M2200 HPHT. Współczynnik tarcia określany był dla kontaktów stal–stal, stal–piaskowiec. Ponadto określono wpływ badanych środków na podstawowe parametry oraz właściwości inhibitacyjne płuczek wiertniczych.

EN

The article presents an analysis of modern lubricity additives effectiveness in inhibited drilling fluids, based on the coefficient of friction value changes. Four lubricity additives were tested throughout the studies. They were added at concentrations of 0.5%, 1.0% and 1.5% for the two types of drilling fluids: polymer-potassium and glycol-potassium muds. The studies were conducted based on the measurement of the coefficient of friction using a Grace M2200 HPHT drilling simulator. The coefficient of friction was determined on steel-steel contact and steel-sandstone contact. In addition, the impact of the examined agents on the rheological parameters and inhibitive properties of drilling muds was determined.