Спосіб контролю “старіння” моторної оливи

Реферат: Спосіб контролю "старіння" моторної оливи, за яким зразок мастила розміщують в оптичній комірці, опромінюють малопотужним лазером, а характеристика мастила визначається за порівняльними фізичними характеристиками вихідного мастила та мастила з продуктами зносу, причому порівняння проводять за двома параметрами: значенням показника заломлення та часом його вимірювання. UA 118597 U (12) UA 118597 U UA 118597 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до транспортної галузі і може бути використана на станціях технічного огляду автомобілів та транспортних цехах підприємств. Відомий спосіб дослідження процесів старіння моторних олив [1] шляхом здійснення гідромеханічної, термодинамічної і термохімічної деструкції, що включає нагрівання до заданої температури, перемішування, аерацію, циркуляцію по трубопроводу, який відрізняється тим, що аерацію і термохімічну деструкцію оливи здійснюють шляхом подачі в бак-термостат з ресивера через вентилі за допомогою компресора атмосферного вологого повітря і відпрацьованих газів, що спалюються паяльною лампою, в ємності-накопичувачі, гідромеханічну деструкцію здійснюють шляхом зміни тиску в пристрої за допомогою зміни швидкісного режиму роботи масляного насоса, пропускної здатності вентиля, стисненням оливи в гідроакумуляторі, центрифугуванням і розбризкуванням з форсунки під високим тиском, термодинамічну деструкцію здійснюють шляхом нагрівання оливи в баку-термостаті і пристроях, що імітують роботу оливи в циліндро-поршневій групі двигуна внутрішнього згоряння і підшипниках ковзання колінчастого вала, в процесі випробування оливи ведеться контроль за його температурою і тиском, потужністю електронагрівачів і електроприводу лабораторної установки, оцінку фізикохімічних властивостей оливи здійснюють після відбору проб через певне число циклів випробувань шляхом їх лабораторного аналізу і обробки за спеціальною формулою. Інший відомий спосіб оцінки забруднення механічними домішками моторної оливи двигунів внутрішнього згоряння [2] заснований на визначенні різниці часів гравітаційного переміщення чутливого елемента в вимірювальній ємності з частинами проби оливи, доведеними до оптимальної температури ультразвуком і термічно. При цьому вимірювання часу переміщення чутливого елемента в вимірювальній ємності роблять для обох частин проб оливи окремо у верхній і нижній половинах вимірювальної ємності. Порівнюючи різниці часів переміщення чутливого елемента, отримані окремо для верхньої і нижньої половин ємності, за заздалегідь складеною відповідною цим умовам функціональною залежністю, роблять оцінку забрудненості оливи механічними домішками. Загальним недоліком таких способів є їхня складність і довга тривалість процесу визначення якості оливи. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є спосіб контролю моторної оливи [3], згідно з яким зразок олив розміщують в оптичній комірці, опромінюють малопотужним лазером, а характеристики оливи визначається за порівняльними фізичними характеристиками чистої оливи та оливи з продуктами зносу. Зразки еталонної моторної оливи та оливи, що досліджується, розчиняють в рафінаті бензольного риформінгу в концентраціях (50-85 об. %), після чого зразки поміщають на чутливий елемент приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу, опромінюють їх під кутом, більшим за кут їх повного внутрішнього відбиття, а інтенсивність зміни показника поверхневого плазмонного резонансу реєструють фотоприймачем, а характеристику зносу моторної оливи визначають за рівнем відхилення значення кута мінімуму поверхневого плазмонного резонансу мастила, що досліджується, у порівнянні з еталонною оливою. Недоліком прототипу є недостатня достовірність методу, тому що показник заломлення моторної оливи, що тестується, залежить від часу вимірювання зразка. Задачею цього технічного рішення є підвищення достовірності тестування. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується спосіб контролю "старіння" моторної оливи, за яким зразок мастила розміщують в оптичній комірці, опромінюють малопотужним лазером, а характеристика мастила визначається за порівняльними фізичними характеристиками вихідного мастила та мастила з продуктами зносу, який відрізняється тим, що порівняння проводять за двома параметрами: значенням показника заломлення та часом його вимірювання. Запропоноване технічне рішення дозволяє врахувати наявність всього спектра механічних домішок, які знаходяться в мастилі та осідають на чутливий елемент приладу, за їх розміром. Тобто запропонований спосіб дозволяє збільшити достовірність тестування. Сукупність відомих і запропонованих ознак способу, що заявляється, раніше не була відома і тому запропонована корисна модель відповідає критерію новизни. Корисність запропонованого способу полягає в збільшенні достовірності вимірювання. Приклад реалізації Для реалізації запропонованого способу був використаний розроблений в Інституті фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України двоканальний прилад ПЛАЗМОН-71 [4]. який працює на основі явища поверхневого плазмонного резонансу (ППР). Як джерело випромінювання використовується напівпровідниковий інжекційний лазер GaAs з довжиною хвилі 850 нм. Точність вимірювання показника заломлення за величиною кута мінімуму ППР 1 UA 118597 U -5 5 10 15 20 25 30 35 -5 приладом ПЛАЗМОН-71 становить ±2×10 , а чутливість 5×10 . Досліджували моторну оливу Mobil Super 3000 5w-30 в стані постачання (еталонний зразок) та після 180 км пробігу -5 автомобіля. Розбавлення до 50 об. % оливи спричиняє похибку вимірювання 8×10 , оскільки у зразку домінують фізичні показники розчинника, а не оливи. При концентраціях 5085 об. % -5 оливи, домінують фізичні характеристики оливи, похибка складає 4×10 та спостерігається швидке осідання продуктів зносу та домішок на чутливий елемент. Використання розчину -5 моторної оливи йшла в концентраціях більше за 85 об. % оливи, похибка складає 6×10 , однак спостерігається повільне осідання на чутливий елемент продуктів зносу, що збільшує час вимірювання. В неодноразових дослідженнях було з'ясовано, що оптимальним варіантом є 75 об. % моторного мастила. Після розчинення в заявленому діапазоні зразки помішають на чутливий елемент приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу. В першій вимірювальній комірці приладу ПЛАЗМОН-71 об'ємом 0,2 мл розташовували еталонне моторне мастило, а в другій комірці об'ємом 0,2 мл розташоване досліджуване після пробігу моторне мастило. Опромінюють обидві комірки випромінюванням під кутом, більшим за кут їх повного внутрішнього відбиття, а інтенсивність зміни показника поверхневого плазмонного резонансу реєструють фотоприймачем. Характеристику зносу моторного мастила визначають за значеннями двох параметрів: показника заломлення та часу змін ППР-залежності (креслення). З креслення можна побачити, що при зносі оливи в ній відбувається деструкція вуглецевих компонентів та наповнення частками зносу деталей двигуна. Фіксація часу змін показника заломлення показує, що в порівнянні з еталоном (58 хв - 28 хв = 30 хв – креслення, залежність 1) час змін показника заломлення оливи після 180 км пробігу становить 72 хв - 20 хв =52 хв (креслення, залежність 2). Тобто в способі контролю "старіння" моторної оливи, що пропонується, враховується весь спектр механічних домішок, які виникають при експлуатації оливи. Тому спосіб є більш достовірним, ніж спосіб за прототипом. Джерела інформації: 1. Салмин В.В., Долгова Л. А. Способ и установка для исследования процессов старения моторных масел // заявка на изобретение РФ № 2011152714 от 22.12.2011г. 2. Никонов С.В., Пащенко В.М, Лунин Е.В. Способ оценки загрязненности механическими примесями моторного масла двигателя внутреннего сгорания // патент РФ на изобретение №2 301 414 от 07.11.2005 3. Підгорний В.В., Дорожинський Г.В., Маслов В.П. Спосіб контролю моторного мастила, патент України на корисну модель № 102049 від 12.10.2015, Бюл. № 19. 4. Дорожинський Г.В., Маслов В.П., Ушенін Ю.В. Сенсорні прилади на основі поверхневого плазмонного резонансу // НТУУ "КПІ". - К.: НТУУ "КШ", 2016. - 264 с. Доступно online: http://i vstem.kpi.ua/wp-content/uploads/2016/04/Сенсорні-прилади-2016-version-05April_3.pdf ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Спосіб контролю "старіння" моторної оливи, за яким зразок мастила розміщують в оптичній комірці, опромінюють малопотужним лазером, а характеристика мастила визначається за порівняльними фізичними характеристиками вихідного мастила та мастила з продуктами зносу, який відрізняється тим, що порівняння проводять за двома параметрами: значенням показника заломлення та часом його вимірювання. 2 UA 118597 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3