Определение срабатываемости масел как новый способ оптимизации рецептур и Industriegebiet Ost Am Hölzel 11 D-76829 Landau Germany +49.6341.991.0 www.apl-landau.de снижения выбросов Новый метод оптимизации рецептур смазочных масел и сокращения вредных выбросов 3-я международная конференция Производство и рынок смазочных масел - 2007 - APL AUTOMOBIL – PRÜFTECHNIK LANDAU GMBH Расход масла – вредные выбросы баланс маслосборника потребление масла Крекинговые продукты и ТО выбросы Несгоревшие углеводороды смазочного масла горючее Остстки оксиления, вода утечки Остатки в двигателе темп. контроллер смазки задув смазка клапана смазочный поршень поршневой кольцевой гидроцилиндр обратный задув выбросы утиль сгущение Смаз.масло и выхлопе Баланс маслосборника = смазочное масло + горючее + вода + ... Свежее масло Сгущение в механизме Температуры 0 - 720° угол поворота кривошипа Log (T) поршень сгущение камера окисления над поршнем верхнее кольцо второе кольцо масл. пленка прокладка вода Сгущение масла прокладка охл. вода прокладка цилиндра Измерение расхода масла Методы без регистратора группы углеводородов молекулы, неизмененные топлива + смазки избирательный подсчет ионов в конц. спектре с регистратором радиоактивный нерадиоактив ный Тритиум бром Brom SO2 Хлорпирен стандартный гравиметричес кий объемный Метод «утечка / вес» Измерение уровня Состав топлив и смазочных материалов Углеводороды углерод водород Диз.топливо overlap Смаз.масло расстояние Бензин 0 5 10 15 20 25 Атомы углерода [-] 30 35 40 Метод измерения Массовые сегменты для выбросов масел круглые углеводороды бензол ксилол толуол частицы окруж. воздуха Алифатические углеводороды CO2 Ar O2 H2O Мощность N2 Бензин < 160 м/z Диапазон измерения выброса масла > 170 м/z Oemr > 300 м/z Диз.топливо < 290 м/z 0 50 100 150 200 250 [Ед.изм.атомной массы] 300 Масса (м) / 350 Заряд (z) Оперативное измерение расхода масла Принцип Пробы в выхлопной системе Источники ионов гексапол Вакуумный насос квадруполы предваккум частота < 250 Гц массовый спектрометр детектор высокий вакуум Стационарное сравнение масел Различия в потреблении масла Сравнение масел C, D и E 50 •measurement •flushing •measurement •flushing •measurement •flushing 45 Потребление масла[г/час] 4-цилиндр. 2 л бензиновый двигатель 40 35 Масло C WoT МаслоD WoT МаслоE WoT Масло C 50% WoT МаслоD 50% WoT Масло E 50% WoT 30 25 20 15 10 5 0 0 2000 4000 Скорость двигателя [об/мин] 6000 Сравнение масел с течением времени Сравнение масел A и B 120 + моделирование + вычисление 100 delta конец передачи •Оперативный выброс •масла •Радионуклидный износ Повышение уровня delta свежее Комбинация онлайн-методов: Потребление масла WoT [%] втекание 80 60 40 20 втекание Стабильно низкий уровень 0 0 50 100 150 Время [час] 200 250 300 Масло A Масло B Сравнение карт вредных выбросов 300 час 20 час МАСЛО A МАСЛО B Сравнение карт вредных выбросов с течением времени Влияние работы двигателя / разряжения на впуске Характер динамики 100 Измененный работой двигателя Выброс масла [г/час] 90 80 70 60 50 40 30 Сожжено: 20Нм нагрузки Работа двигателя: заглушена 20 10 0 0 100 200 300 400 Время [с] 500 600 700 Динамическое сравнение масел 5000 250 4000 200 3000 150 2000 100 1000 50 0 0 0 10 20 30 -1000 Время [мин] 40 50 60 -50 Крутящий момент [Нм] 300 fired 6000 motored 4-цилиндр. 2 л бензиновый двигатель Скорость двигателя [об/мин] Цикл испытаний Динамическое сравнение масел C, D и E Результаты испытаний 4-цилиндр. 2 л бензиновый двигатель Пиковое потребление масла D<C<E Потребление масла [g/h] Потребление масла WOT D<E<C 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 Время [мин] 40 50 Oil C 60 Oil D Oil E Пиковое потребление масла - до 500 г/час Выводы и заключения 1. Новый метод оперативного измерения расхода масла позволяет производить замеры с частотой до 250 Гц 2. Это позволяет производить беспрецедентно «тонкую настройку» рецептуры смазочных масел 3. Некоторые изготовители комплексного оборудования перестали довольствоваться традиционными техническими условиями на качество масел вкупе со своими строгими внутренними требованиями 4. Можно оперативно сравнивать качество и модификации рецептуры масел без учета влияния изменений в двигателе 5. На данный момент этот метод в сочетании с измерением износа в режиме реального времени является наиболее быстродействующим инструментом разработки 6. Дополнительным подспорьем при разработке рецептур смазочных масел могут стать методы моделирования и расчеты