Дизельные двигатели демонстрирующие улучшенные характеристики и срок службы при использовании смазочных материалов с пониженным щелочным числом и топлива с низким содержанием серы Патрис Эстуэг 3 я Международная Конференция «Смазочные материалы Россия 2007» Москва 29 ноября 2007 © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies
Меняющиеся требования к Щелочному Числу (ЩЧ) ЩЧ является мерой запаса щелочных оснований в смазочных материалах, использующихся для нейтрализации кислот n Частично «сильные щелочные основания» , очень эффективно нейтрализующие кислоты n Частично «слабые щелочные основания» , менее эффективна для нейтрализации кислот n SAE 972950 определяет моющее воздействие химического вещества. За последние 3 десятилетия природа кислотных примесей изменилась. n Исторически более сильные кислоты (H 2 SO 4) образуются от сгорания топлива с высоким содержанием серы l Больше кислот и более низкие температуры l интервалы смены масла ограничены ЩЧ и недостаточно продолжительны для сильного окисления n Сейчас преобладают слабые кислоты образующиеся при окислении базовых масел l Меньше кислот, как загрязнителей и значительно повысившиеся температуры l более длительных интервалов смены масла приводят к более длительному воздействия окисления © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 2
Введение по пределам химических свойств смазочных материалов При более строгом законодательном контроле за выхлопом, производители техники ввели приборы для дополнительной обработки выхлопных газов Эти приборы чувствительны к золе, сере и фосфору в топливе и смазочных материалах. Химические ограничения распространяются на: n Содержание серы в дизельном топливе ограничено максимумом 15 мг/кг n На смазочные материалы к дизелям распространяются ограничения: l Максимум 1. 0 % золы (менее моющая) l Максимум 0. 12 % фосфора (меньше Zn против износа) l Максимум 0. 4 % серы Эти химические ограничения приводят к смазочным материалам с меньшим щелочным числом © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 3
Полевые испытания разрушения смазочного материала Цели: n Оценить влияние ограничений химического состава на разрушение смазочного материала l Сравнение смазочных материалов типа CI-4 Плюс и CJ-4 (PC-10) n Оценить влияние дизельного топлива с пониженным содержанием серы на разрушение смазочного материала l Сравнение дизельного топлива со стандартным и ультра-низким содержанием серы Описание полевого испытания n Тестируемые грузовики проводили быструю доставку грузов l l Пять устройств на дизельном топливе с обычным содержанием серы (RSD) l Пять устройств с ультра-низким содержанием серы (ULSD) l n Всего десять единиц техники Операции типа промывочных работ и подъемно-спусковых операций Период смены масла 25, 000 миль со промежуточными снятиями образцов © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 4
Описание тестируемого масла CI-4 Плюс PC-10 1 2 3 4 Синий Красный Жёлтый Зелёный Чёрный 12. 0 8. 4 8. 7 9. 4 9. 5 Тип моющего A B Уровень антиоксиданта Низкий Высокий Низкий 0. 12 0. 08 Код цвета при тестировании Щелочное число свежего масла (D-2896) Содержание фосфора, масс. % © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 5
CJ-4 масла обладают меньшим щелочным числом ввиду ограничений содержания SAPS (зола, фосфор и сера) ЩЧ D 4739, mg KOH/g TBN D 4739, мг KOH/г 10. 0 8. 0 6. 0 CI-4 Плюс RSD CI-4 Плюс ULSD PC-10 A-Low-0. 12 RSD PC-10 A-Low-0. 12 ULSD PC-10 B-High-0. 12 RSD PC-10 B-High-0. 12 ULSD PC-10 A-High-0. 08 RSD PC-10 A-High-0. 08 ULSD PC-10 B-Low-0. 08 RSD PC-10 B-Low-0. 08 ULSD 4. 0 2. 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Мили пробега с маслом © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 6 35000
Содержание свинца в использованном масле не показывает корреляции со свежим маслом или ЩЧ использованного масла Pb, мг/кг 50 CI-4 Plus RSD CI-4 Plus ULSD PC-10 A-Low-0. 12 RSD PC-10 A-Low-0. 12 ULSD PC-10 B-High-0. 12 RSD PC-10 B-High-0. 12 ULSD PC-10 A-High-0. 08 RSD PC-10 A-High-0. 08 ULSD PC-10 B-Low-0. 08 RSD PC-10 B-Low-0. 08 ULSD 40 30 20 10 0 0 5000 © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 10000 15000 20000 25000 30000 Мили пробега с маслом 7 35000
Критические границы ЩЧ и Кислотного Числа (КЧ) использованного масла не соответствует требованиям к современным двигателям на топливе с низким серы и маслам CJ-4 Содержание свинца в использованном масле на 25, 000 миле 25 20 RSD ULSD 15 10 5 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 Мили к ЩЧ/КЧ = 1 © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 8 30000 35000 40000
Двигатели работающие на топливе с низким содержанием серы дают меньше железа в использованном масле; меньший износ? Fe, мг/кг 80 Linear (CI-4 Plus RSD) Linear (CI-4 Plus ULSD) Linear (PC-10 A-Low-0. 12 RSD) Linear (PC-10 A-Low-0. 12 ULSD) Linear (PC-10 B-High-0. 12 RSD) Linear (PC-10 B-High-0. 12 ULSD) Linear (PC-10 A-High-0. 08 RSD) Linear (PC-10 A-High-0. 08 ULSD) Linear (PC-10 B-Low-0. 08 RSD) Linear (PC-10 B-Low-0. 08 ULSD) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5000 © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 10000 15000 20000 25000 Мили пробега с маслом 9 30000
Статистический анализ подтверждает существенную разницу содержания железа в использованном масле. возрастание Fe, мг/кг/1000 миль 3. 0 2. 5 RSD ULSD 2. 0 1. 5 1. 0 0. 5 0. 0 CI-4 Плюс PC-10 A Сравнитель Low AO ная 0. 12%P © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies PC-10 B High AO 0. 12%P 10 PC-10 A High AO 0. 08%P PC-10 B Low AO 0. 08%P
Поиск источника разницы в содержании железа в использованных маслах Осмотр двигателей был осуществлен на двух единицах транспорта: n Оба работали на масле CI-4 Плюс на протяжении всего полевого испытания n В одном применялось дизельное топливо с нормальным, в другом – с ультра-низким содержанием серы n У устройств был почти равный пробег (165, 000 и 170, 000) Осматриваемые части n Ряд клапанов n Подшипники n кольца и вкладыши © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 11
Отсутствие разницы в износе толкателей клапанов между двигателями, работающими на топливе со стандартным и ультранизким содержанием серы. Толкатели клапанов двигателя работающего на дизельном топливе со стандартным содержанием серы © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies Толкатели клапанов двигателя работающего на дизельном топливе с ультра-низким содержанием серы 12
Нет очевидной разницы в износе подшипников дизелей, работающих на топливе со стандартным и ультра-низким содержанием серы Подшипники двигателя работающего на дизельном топливе со стандартным содержанием серы © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies Подшипники двигателя работающего на дизельном топливе с ультра-низким содержанием серы 13
При использовании топлива с ультра-низким содержанием серы наблюдается меньший износ вкладыша Противоурарный индикатор Ход линейного износа Полированная область под точкой возврата верхнего кольца Вкладыш устройства на масле с дизелем с обычным содержанием серы © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies Вкладыш устройства с дизелем с ультра-низким содержанием серы 14
Устройства с дизелем, работающем на топливе с ультра-низким содержанием серы последовательно показывают меньшую склонность к износу Шаг линейного износа, µm 20 11 15 10 1 Позиция в цилиндре 2 10 5 9 0 3 8 4 7 RSD © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies ULSD 5 6 15
Снимки под микроскопом вкладышей дизелей, работающих топливе со стандартным и ультра-низким содержанием серы, демонстрируют разницу в износе Вкладыш устройства на дизеле со стандартным содержанием серы (RSD) © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies Вкладыш устройства на дизеле со стандартным содержанием серы (ULSD) 16
Износ цилиндра двигателя работающего на дизеле со стандартным содержанием серы содержит составляющую по коррозии: коррозийная трещина – образование трещины – распространение трещины растрескивание и сколы Незащищён ный слой графита Пустота от скола чугуна Распростра няющиеся трещины Вкладыш устройства на дизеле со стандартным содержанием серы (RSD) © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 17
Выводы: n Правильно составленные CJ-4 масла c низким щелочным числом обеспечивают отличную работу двигателя n ЩЧ – плохой показатель качества свежего или использованного смазочного материала n ограничения в хим. составе масел CJ-4 позволяют составлять смазочные материалы для дизельных двигателей с сохранением характеристик традиционных смазочных материалов CI-4 Плюс, поддерживая таким образом их совместимость n Дальнейшее снижение содержания серы и фосфора могут привести к существенным изменениям характеристик до полной потери совместимости с предыдущими версиями n Дизельное топливо с низким содержанием серы снижает коррозию силового цилиндра и обеспечивает более продолжительный срок службы дизельных двигателей. © Chevron 2007 | Confidential - Chevron Oronite Companies 18
Скачать презентацию Дизельные двигатели демонстрирующие улучшенные характеристики и срок службы
80cd1c4e5f0098dbdfc10f030fea51b8.ppt