МЕТОД МОТОРНОЇ ОЦІНКИ ЗАХИСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МОТОРНИХ ОЛИВ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2025.2.06Ключові слова:
моторна олива, електрохімічна корозія, індукційний період корозії, конденсація картерних газів, захисні властивості, інгібітори корозії, гільза циліндра, газорозподільний механізм, випробувальний режимАнотація
У роботі представлено результати розробки та експериментального обґрунтування методу прискореної оцінки захисних (антикорозійних) властивостей моторних олив в умовах, максимально наближених до реальної експлуатації двигунів внутрішнього згоряння. Експериментально встановлено, що при температурах охолоджувальної води та оливи нижче 40 °С на поверхні гільзи циліндра створюються умови для інтенсивної корозії, що супроводжується різким зростанням вмісту водного конденсату в оливі та підвищенням ступеня конденсації картерних газів. Обґрунтовано доцільність використання комбінованого режиму випробувань, який включає «холодний» етап роботи двигуна, зупинку з примусовим прокачуванням охолоджувальної рідини підвищеної температури та подальшу роботу на «гарячому» режимі. Показано, що такий режим забезпечує інтенсифікацію корозійних процесів і водночас дозволяє отримати відтворювані результати за відносно короткий час. Запропоновано критерії оцінки захисних властивостей моторних олив за індукційним періодом корозії, кількістю деталей з корозійними осередками, площею та характером корозійних уражень контрольної пластини та елементів газорозподільного механізму. Встановлено кореляційний зв’язок між величиною зношування гільзи циліндра та показниками корозійного ураження контрольних елементів, що дозволяє застосовувати спрощену експрес-оцінку без тривалих ресурсних випробувань. У результаті оптимізації тривалості циклів визначено раціональний тригодинний режим випробувань, який забезпечує чітку фіксацію початку індукційного періоду корозії та підвищує чутливість методу до відмінностей у захисних властивостях різних олив. Проведені порівняльні випробування показали, що введення комбінованих інгібіторів корозії істотно підвищує антикорозійну ефективність моторних олив, тоді як найвищі захисні властивості демонструють синтетичні робочо-консерваційні оливи з інгібіторами комплексної дії. Запропонований метод може бути використаний для наукових досліджень, розробки та порівняльної оцінки моторних олив за рівнем їх захисних властивостей.
Посилання
Spikes H. Low- and zero-sulphated ash, phosphorus and sulphur anti-wear additives for engine oils / H. Spikes //Tribology International. 2020. Vol. 151. Article No. 106492. DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106492
Mosey N.J., Müser M.H., Woo T.K. Molecular mechanisms of boundary lubrication by organophosphate antiwearadditives / N.J. Mosey, M.H. Müser, T.K. Woo // Tribology Letters. 2020. Vol. 68, No. 3. Article No. 79. DOI:https://doi.org/10.1007/s11249-020-01315-3
Zhang J., Meng Y., Luo J. Tribochemical reactions of ZDDP and novel ashless antiwear additives under boundarylubrication / J. Zhang, Y. Meng, J. Luo // Wear. 2021. Vol. 476–477. Article No. 203702. DOI:https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203702
Kajdas C., Hiratsuka K. Mechanisms of antiwear film formation and failure in modern engine oils / C. Kajdas, K.Hiratsuka // Tribology Online. 2021. Vol. 16, No. 5. P. 420–432. DOI: https://doi.org/10.2474/trol.16.420
Korcek S., Barnes A.M., Fitch J. Advances in engine oil wear protection and tribofilm durability under severeoperating conditions / S. Korcek, A.M. Barnes, J. Fitch // SAE International Journal of Fuels and Lubricants. 2022.Vol. 15, No. 2. P. 231–245. DOI: https://doi.org/10.4271/04-15-02-0015
Jantunen E., Zurutuza U., Varga P. Oil condition monitoring and wear diagnostics using multi-parameter data fusion/ E. Jantunen, U. Zurutuza, P. Varga // Mechanical Systems and Signal Processing. 2023. Vol. 188. Article No.110012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.110012
Onodera T., Kawasaki K., Kubo M. Reactive molecular dynamics study of ZDDP tribofilm formation underboundary lubrication / T. Onodera, K. Kawasaki, M. Kubo // Tribology International. 2020. Vol. 150. Article No.106354. DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106354
Dearn K.D., Chen X., Lewis R. The role of lubricant additives in boundary lubrication of engine components / K.D.Dearn, X. Chen, R. Lewis // Wear. 2020. Vol. 452–453. Article No. 203275. DOI:https://doi.org/10.1016/j.wear.2020.203275
Sharma V., Singh R., Kumar P. Tribological performance of ashless antiwear additives in engine oils under boundarylubrication / V. Sharma, R. Singh, P. Kumar // Tribology Letters. 2021. Vol. 69, No. 2. Article No. 45. DOI:https://doi.org/10.1007/s11249-021-01435-2
Liu Y., Guo F., Wang L. Synergistic effects of ZDDP and organic friction modifiers on tribofilm formation / Y. Liu,F.Guo, L. Wang // Tribology International. 2021. Vol. 158. Article No. 106939. DOI:https://doi.org/10.1016/j.triboint.2021.106939
Nevshupa R.A., Grützmacher P.G., Morales-Espejel G.E. Evolution of boundary lubrication regimes in engine oilswith antiwear additives / R.A. Nevshupa, P.G. Grützmacher, G.E. Morales-Espejel // Lubricants. 2022. Vol. 10, No.4.Article No. 76. DOI: https://doi.org/10.3390/lubricants10040076
Ratoi M., Zekonyte J., Spikes H. Influence of additive chemistry on tribofilm durability in engine oils / M. Ratoi, J.Zekonyte, H. Spikes // Tribology International. 2022. Vol. 168. Article No. 107422. DOI:https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.107422
Sui X., Zhang C., Luo J. Mechanisms of antiwear performance of phosphate esters as ZDDP alternatives / X. Sui,C.Zhang, J. Luo // Wear.2022. Vol. 500–501. Article No. 204361. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2022.204361
Kumar S., Mukhopadhyay A., Ghosh S.K. Boundary lubrication characteristics of modern engine oils under mixedrolling–sliding conditions / S. Kumar, A. Mukhopadhyay, S.K. Ghosh // Tribology International. 2023. Vol. 179.Article No. 108065. DOI: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.108065
Zhao X., Meng Y., Wen S. Tribochemical interactions of antiwear additives with steel surfaces in engine oils / X.Zhao, Y. Meng, S. Wen // Tribology Letters. 2023. Vol. 71, No. 1. Article No. 12. DOI:https://doi.org/10.1007/s11249-022-01627-9