Yağlayıcı harmanlama kalitesini etkileyen faktörlerin analizi
Son yıllarda, sürtünmeyi azaltmak, makinelerin ve sıvı veya yarı katı yağlayıcıların işlenmiş parçalarının korunması için çeşitli otomobil, makine ve ekipman türlerindeki yağlayıcılar, özellikle yağlama, soğutma, pas, temizleme, sızdırmazlık ve tamponlama vb. tarafından giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. kullanıcının lehine ve tüketici, yağlayıcının kalitesi ve yağlayıcı harmanlama kalitesi hakkında daha fazla endişe duyuyor, o zaman hangi faktörlerin etkisiyle yağlayıcı harmanlama kalitesi?
1, besleme formülü bileşenlerinin hassas ölçümü
Karıştırma işlemi için, doğru ölçüm olan orana katılmak için formülün kontrolü çok önemlidir. Formülün doğru uygulanmasını etkili bir şekilde garanti edebilir. Formül besleme oranının kontrolü için, makul bir formül hesaplaması, doğru veri işlemi, ölçüm cihazları / ekipman kalibrasyonu etkili, doğru ölçüm; hammadde tankları gibi malzeme dengesinin her bir bileşeninin, hammadde miktarının dengesinin içinde ve dışında kullanılması, tanktaki toplam malzeme miktarının dengesinin toplam miktarının bileşenlerinin dışındaki hammaddeler ve harmanlama vb. formülün çeşitli bileşenlerinin besleme oranının gereksinimlere uygun olduğunu doğrulamak için.
2, malzeme sıcaklığının üretim süreci
Yağlama yağı harmanlama sürecinde, uygun harmanlama sıcaklığını seçin, karıştırma ve yağ kalitesinin etkisi büyüktür, sıcaklığın çok yüksek olması yağ ve katkı maddelerinin oksidasyonuna veya termal bozulmasına neden olabilir, sıcaklığın çok düşük olması bileşenlerin likiditesinin bozulmasına neden olabilir.
3、Üretim sürecinin karıştırma homojenliği
Rafine yağın farklı viskozite seviyeleri için, ham yağın viskozitesi farklıdır, hafif ve ağır hammaddelerin oranı farklıdır, karıştırma formu, karıştırma ekipmanı gücü farklıdır, harmanlama sıcaklığı farklıdır, karıştırma süresi farklıdır ve karıştırma etkisinin homojenliği de farklıdır. Karıştırma süresini özel koşullara göre belirlemeniz gerekir.
4, yağda hava
Yağda karışan hava olgusu için, ancak havanın varlığı da karıştırma için çok elverişsizdir. Havanın varlığı sadece katkı maddelerinin ayrışmasını ve yağ oksidasyonunu teşvik etmekle kalmaz, aynı zamanda hava kabarcıklarının varlığı nedeniyle bileşenlerin doğru oranını etkileyerek bileşenlerin yanlış ölçülmesine neden olabilir.
5、Katkı maddelerinin seyreltilmesi ve çözünmesi
Katı katkı maddelerinin bir kısmı, çok viskoz katkı maddeleri, düşük çözünürlüğe sahip katkı maddeleri, ana likör kullanılmadan önce eritilmeli, seyreltilmeli, uygun bir katkı maddesi konsantrasyonuna modüle edilmelidir, aksi takdirde karışımın homojenlik derecesini etkileyebilir, ancak aynı zamanda ölçümün doğruluğunu da etkileyebilir. Bununla birlikte, katkı maddesi ana likörü, yağlayıcı ürünlerin kalitesini etkilememek için çok fazla seyreltici eklememelidir.
6, kirlilik kirliliği
Uzlaştırma sistemi, baz yağ ve katkı maddelerinin katı safsızlıkları ve uyumlu olmayan bileşenleri içinde bulunur, sistemin kirliliğidir, ürünün kalitesine ve ürünün kalitesinin niteliksiz olmasına neden olabilir, bu nedenle yağlayıcı harmanlama sistemi temiz tutulmalıdır. Yağlama yağı mekanik kirlilikler içerir, sadece yağın viskozitesini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda aşınma, çekme, çizilme ve diğer aşınmaların mekanik parçalarını da hızlandırır. Motor yağlayıcısındaki artan mekanik kirlilikler, motor aşınmasını ağırlaştıracak, karbon birikintilerinin oluşumunu artıracak, yağ devresi nozulunu ve filtresini tıkayarak yağlama arızasına neden olacaktır. Ayrıca yağın antioksidan stabilitesini de azaltabilir. Mekanik safsızlıklara sahip transformatör yağı, yalıtım özelliklerini azaltacaktır. Bu nedenle, yağlayıcı harmanlama işleminin formül dışındaki safsızlıkları ve bileşenleri karıştırmaktan kaçınması gerekir. Gerçek üretimde, bir yandan kirleticileri temizlemeye çalışırken, diğer yandan harmanlanmış ürünlerin kalitesini sağlamak için benzer kalitede, çeşitli yağ harmanlama sistemlerinde düzenlenmelidir.
Bazı yaygın viskozite indeksi geliştiriciler nelerdir?
Yağlama yağlarının viskozite indeksini ve viskozite-sıcaklık özelliklerini iyileştirmek ve yağlama yağlarının düşük sıcaklıkta başlatma performansını ve yüksek sıcaklıkta viskozite tutma performansını iyileştirmek amacıyla, mükemmel yüksek ve düşük sıcaklık performansına sahip ve daha geniş bir uygulanabilir sıcaklık ve bölge aralığında çok dereceli yağlama yağları elde etmek için genellikle yağlama yağlarına viskozite indeksi geliştiriciler (viskozite indeksi geliştiriciler olarak adlandırılır) eklenir.
Viskozite indeksi geliştirici bir tür yağda çözünür zincir polimeridir, etki mekanizması, viskozite indeksi geliştiricinin moleküler zinciri kıvrılma büzülmesi, hidrodinamik hacim ve yüzey alanı küçüldüğünde, yağlama yağı iç sürtünmenin etkisini azaltmak için düşük sıcaklıklarda viskozite indeksini iyileştirmektir. ve buna göre kalınlaşma kabiliyetinin yağlama yağına indirgenmesi; Yüksek sıcaklıklarda viskozite indeksi geliştirici moleküler zincir genişlediğinde, hidrodinamik hacim ve yüzey alanı arttığında, iç sürtünmenin etkisinin yağlama yağı Yüksek sıcaklıkta, viskozite indeksi geliştirici moleküler zincir genişler, hidrodinamik hacim ve yüzey alanı artar, yağlama yağının iç sürtünmesi üzerindeki etki artar ve yağlama yağının kalınlaşma kabiliyeti buna göre artar. Bu nedenle, viskozite indeksi geliştirici, yağlama yağının viskozite indeksini büyük ölçüde geliştirebilir, yani viskozite indeksi geliştirici ilaveli yağlama yağı, düşük sıcaklıkta daha düşük viskoziteye ve yüksek sıcaklıkta daha yüksek viskoziteye sahiptir ve daha geniş bir sıcaklık aralığı için uygundur.
Ana Tipler
Bugün piyasada bulunan başlıca viskozite indeksi geliştirici türleri poliizobütilen (PIB), polimetakrilat (PMA), etilen propilen kopolimeri (OCP) ve hidrojenlenmiş stiren dien kopolimeridir (HSD).
Performans Gereklilikleri
Viskozite indeksi geliştiricilerin performansı temel olarak dört gösterge ile ölçülür: koyulaştırma kabiliyeti, düşük sıcaklık performansı, kesme stabilitesi ve termo-oksidatif stabilite. Bu dört yönün endeksleri ne kadar iyi olursa, viskozite endeksi geliştiricinin kapsamlı performansı o kadar iyi olur, ancak bu özellikleri dengelemek zordur, özellikle kalınlaşma kabiliyeti ile kayma kararlılığı arasındaki çelişki çiftini dengelemek zordur.
Şimdiye kadar, her açıdan mükemmel performansa sahip viskozite indeksi geliştirici henüz geliştirilmemiştir, nispeten konuşursak, HSD tipi viskozite indeksi geliştiricinin performansı daha kapsamlı ve dengelidir.
2.1 Kalınlaştırma yeteneği
Viskozite indeksi geliştiricinin kalınlaştırma kabiliyeti (D değeri olarak ifade edilir), viskozite indeksi geliştiricinin yağın viskozitesine katkısıdır, D değeri ne kadar büyükse, viskozite indeksi geliştiricinin kalınlaştırma kabiliyeti o kadar güçlüdür. 150SN baz yağa 1.0% viskozite indeksi geliştirici ekleyin, çözünmeden sonra 100 ℃ kinematik viskoziteyi ölçün ve viskozite indeksi geliştiricinin koyulaştırma kabiliyeti olan artan değeri elde etmek için baz yağın 100 ℃ kinematik viskozitesini çıkarın.
Spesifik viskozite (ηsp olarak ifade edilir) viskozite indeksi geliştiricinin koyulaştırma kabiliyetini ölçmek için de kullanılabilir, bkz. denklem (1):
ηsp = (η-η0 )/η0 (1)
Denklem (1)'de, η0 baz yağın viskozitesi ve η viskozite indeksi geliştirici içeren baz yağın viskozitesidir. ηsp ne kadar büyükse, viskozite indeksi geliştiricinin kalınlaştırma kabiliyeti o kadar güçlüdür. ηsp sıcaklık, viskozite indeksi geliştiricinin içeriği ve baz yağın viskozitesi ile ilgilidir ve viskozite indeksi geliştiricinin içsel bir sabiti değildir, bu nedenle farklı viskozite indeksi geliştiricilerin ηsp'lerini karşılaştırırken aynı ölçütü kullanmak gerekir. Bu nedenle, farklı viskozite indeksi geliştiricilerin ηsp'lerini karşılaştırırken aynı ölçüt kullanılmalıdır.
2.2 Düşük Sıcaklık Performansı
Viskozite indeksi geliştiricinin yağlama yağının düşük sıcaklık performansı üzerindeki etkisi esas olarak düşük sıcaklık dinamik viskozitesi (CCS) ve düşük sıcaklık pompalama viskozitesi (MRV) ile karakterize edilir, CCS esas olarak yağlama yağının düşük sıcaklıkta başlama performansını yansıtır, CCS değeri ne kadar küçükse, yağlama yağının düşük sıcaklıkta başlaması o kadar kolay olur; MRV esas olarak yağlama yağının düşük sıcaklık pompalama performansını yansıtır, MRV değeri ne kadar küçükse, yağlama yağının düşük sıcaklıkta yağlama parçasına pompalanması o kadar kolay olur. MRV değeri ne kadar küçük olursa, yağlayıcıyı yağlama parçasına pompalamak o kadar kolay olur. MRV değeri ne kadar küçük olursa, yağlayıcının düşük sıcaklıklarda yağlama bölgesine pompalanması o kadar kolay olur. Düşük sıcaklık performansı iyi olan viskozite indeksi geliştiricilerin yağlayıcının CCS ve MRV'si üzerinde daha az olumsuz etkisi vardır.
2.3 Kayma Kararlılığı
Viskozite indeksi geliştiriciler, polimerler olarak, moleküler zincirlerin kırılmasına neden olan kayma gerilimlerine maruz kalır ve bu da kalınlaşma kabiliyetinin kaybına neden olur. Kayma kararlılığı zayıf viskozite indeksi geliştiricilere sahip çok dereceli yağlayıcıların kullanımı sırasında, yağ pompasının, pistonun ve diğer mekanik parçaların kayma hareketi nedeniyle yağlayıcının viskozitesi önemli ölçüde düşecek, bu da anormal aşınmaya, yağ tüketimine ve yakıt seyrelmesine neden olacaktır.
Kayma kararlılığı, viskozite indeksi geliştiricisinin performansını ölçmek için önemli indekslerden biridir, esas olarak viskozite indeksi geliştiricisinin kayma kararlılığını değerlendirmek için dizel nozul yöntemi, ultrasonik yöntem veya L-38 tek silindirli yöntem kullanılarak, viskozite indeksi geliştiricisinin avantaj ve dezavantajlarının kayma kararlılığının viskozite indeksi geliştiricisini karakterize etmek için kayma kararlılığı indeksi (SSI), SSI değeri ne kadar küçükse, kayma kararlılığının viskozite indeksi geliştiricisi o kadar iyidir, denkleme bakın ( (2)
SSI = (V1 -V2) / (V1 -V0) (2)
Denklem (2)'de, V1 kesme işleminden önce 100 ℃'deki kinematik viskozite, V2 kesme işleminden sonra 100 ℃'deki kinematik viskozite ve V0 baz yağın 100 ℃'deki kinematik viskozitesidir.
2.4 Termo-oksidatif stabilite
Viskozite indeksi geliştirici polimere aittir, genellikle yaklaşık 100 ℃'de termal oksidatif bozulma meydana gelmeye başlayacak, bozulma çok sayıda düşük moleküler bileşik üretecek, aynı zamanda düşük moleküler bileşiklerin bir kısmı da yoğunlaşma reaksiyonu olacak ve daha yüksek moleküler polimer bileşikleri kütlesi ile sonuçlanacaktır. Viskozite indeksi geliştiricinin termo-oksidatif bozunması tarafından üretilen serbest radikaller de baz yağın oksidasyonunu hızlandıracak ve çok dereceli yağlayıcının viskozitesinin önce azalmasına ve ardından önemli ölçüde artmasına neden olacaktır.
Viskozite indeksi geliştiricilerin termo-oksidatif kararlılığını değerlendirmek için kullanılan ana yöntemler karter simülasyon testi yöntemi, döner oksijen bombası yöntemi ve L-38 tek silindir yöntemidir.
Farklı Viskozite İndeksi İyileştiricilerin Özellikleri ve Uygulamaları
Poliizobütilen (PIB), polimetilmetakrilat (PMA), etilen propilen kopolimeri (OCP) ve hidrojenlenmiş stiren dienoftalat (HSD) gibi yaygın olarak kullanılan viskozite indeksi geliştiricilerin koyulaştırma kabiliyeti, düşük sıcaklık performansı, kesme kararlılığı ve termo-oksidatif kararlılığının karşılaştırması Tablo 1'de gösterilmektedir.
Tablo 1'deki karşılaştırmadan, poliizobütilen (PIB) viskozite indeksi geliştiricinin iyi kesme kararlılığına ve termo-oksidatif kararlılığa sahip olduğu, ancak kalınlaşma kabiliyetinin ve düşük sıcaklık performansının zayıf olduğu ve geniş bir açıklığa ve düşük viskozite seviyesine sahip çok dereceli içten yanmalı motor yağlarının harmanlanması için uygun olmadığı görülebilir, ve genellikle çok dereceli dişli yağları, hidrolik yağlar, yalıtım yağları ve metal işleme yağlarının harmanlanmasında kullanılır ve düşük moleküler kütleli PIB çoğunlukla 2 zamanlı Düşük moleküler kütleli PIB çoğunlukla iki zamanlı motor yağlarının harmanlanmasında kullanılır.
Polimetakrilat (PMA) viskozite indeksi geliştiricileri mükemmel düşük sıcaklık performansına ve termo-oksidatif stabiliteye ve iyi kayma stabilitesine sahiptir (özellikle yeni tarak şekilli PMA viskozite indeksi geliştiricileri 5%'den daha düşük mükemmel bir SSI seviyesine ulaşabilir), ancak kalınlaşma yetenekleri zayıftır ve aynı viskozite seviyesine ulaşmak için daha büyük miktarlarda eklenmeleri gerekir, bu da yağlayıcının temizliği üzerinde daha büyük bir etkiye yol açar. Polimetakrilat (PMA) viskozite indeksi geliştiricinin maliyeti daha yüksektir, bu nedenle çoğunlukla düşük viskoziteli çok dereceli benzinli motor yağı, otomatik şanzıman yağı, ultra düşük sıcaklıklı hidrolik yağ vb. gibi yüksek dereceli yağlayıcıların formülasyonunda kullanılır ve temizlik için çok yüksek gereksinimleri olan çok dereceli dizel motor yağlarının formülasyonunda tek başına kullanılması uygun değildir.
Etilen propilen kopolimer (OCP) viskozite indeksi geliştirici iyi kapsamlı performansa sahiptir ve hammaddeleri bol ve elde edilmesi kolaydır, üretim süreci basittir, bu nedenle fiyatın da büyük bir avantajı vardır. İyi genel performans ve olağanüstü uygun maliyetli etilen propilen kopolimer (OCP) viskozite indeksi geliştiricisi, en çok kullanılan viskozite indeksi geliştiricisi haline gelmiştir ve satış hacmi, tüm viskozite indeksi geliştiricilerinin 60%'sinden fazlasını oluşturmaktadır. OCP viskozite indeksi geliştiricileri çoğunlukla çok dereceli motor yağlarında kullanılır, özellikle dizel motor yağlarının harmanlanması için uygundur. Bununla birlikte, genel düşük sıcaklık performansı nedeniyle, düşük viskozite dereceli çok dereceli yağları harmanlarken ester tipi depresanlarla birlikte kullanılması gerekir.
Hidrojene stiren dien kopolimer (HSD) viskozite indeksi geliştirici özel yıldız yapıya veya blok yapıya ve dar moleküler kütle dağılımına sahiptir, bu nedenle kalınlaşma kabiliyeti ve kayma stabilitesi daha dengelidir ve aynı zamanda yüksek kalınlaşma kabiliyetine ve mükemmel kayma stabilitesine sahiptir. Hidrojenlenmiş stiren dien kopolimer (HSD) viskozite indeksi geliştiricileri aynı zamanda olağanüstü düşük sıcaklık performansına sahiptir ve özellikle yüksek kaliteli çok dereceli benzinli motor yağlarının harmanlanması için uygundur ve çok dereceli dizel motor yağlarının harmanlanması için de kullanılabilir.
Sonuç
Şu anda, ana akım poliizobütilen (PIB), polimetakrilat (PMA), etilen propilen kopolimeri (OCP) ve hidrojenlenmiş stiren dien kopolimeri (HSD) viskozite indeksi geliştiricilerinin her biri benzersiz performans özelliklerine sahiptir ve buna göre farklı çok dereceli yağlar için uygundur. Motor teknolojisinin sürekli ilerlemesi, çevresel emisyonlar ve yakıt ekonomisi düzenlemelerinin giderek daha sıkı hale gelmesi ve çok dereceli motor yağlarının sürekli olarak yükseltilmesi ve değiştirilmesiyle birlikte, çok dereceli motor yağı katkı maddelerinin performansı da daha yüksek gereksinimler ortaya koymuştur. Çok önemli bir katkı maddesi olan viskozite indeksi geliştirici, mükemmel genel performansa sahip yeni viskozite indeksi geliştiricinin geliştirilmesine ve mevcut viskozite indeksi geliştiriciye dayalı çok işlevli viskozite indeksi geliştiriciyi sentezlemek için moleküler tasarım teknolojisinin uygulanmasına doğru ilerlemektedir.
Viskozite indeksi geliştiricilerin benzinli motor yağı yakıt ekonomisi üzerindeki etkisi nedir?
Yakıt tüketimini azaltmak ve yakıt ekonomisini iyileştirmek için, motor tasarımını geliştirmenin yanı sıra, motor sürtünme parçaları arasındaki yağlama durumunu iyileştirmek de etkili bir yoldur. Genel olarak, motorun çalışması sırasında, yatak parçaları esas olarak elastik sıvı yağlama durumundayken, valf sistemi, piston ve silindir gömleği parçaları esas olarak sınır yağlama ve karışık yağlama durumundadır. Akışkan yağlama durumu için, düşük viskoziteli benzinli motor yağı seçimi sürtünme kaybını azaltabilir; sınır yağlama durumu için, sürtünme kaybını azaltmak için motor yağına sürtünme iyileştirici eklemek daha etkili bir yöntemdir. Karışık yağlama durumu için, benzinli motor yağının viskozite özelliklerinin ve sürtünme özelliklerinin optimizasyonunu dikkate almak gerekir.
Binek araçların yakıt ekonomisini iyileştirmek için benzinli motor yağı bileşenlerinin yakıt ekonomisi üzerindeki etkisinin incelenmesi gerekmektedir. Yağlama yağlarının viskozite-sıcaklık özelliklerini iyileştirebilen bir katkı maddesi olarak viskozite indeksi geliştiriciler motor yağlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yaygın olarak kullanılan viskozite indeksi geliştiriciler hidrojenlenmiş stiren dien kopolimeri (HSD), olefin kopolimeri (OCP), polimetakrilat (PMA), hidrojenlenmiş stiren-izopren kopolimeri (SDC) ve poliizobütilen (PIB) vb.dir. OCP ve HSD'nin kapsamlı performansı daha iyidir, ancak HSD, yüksek dereceli benzinli motor yağında daha yaygın olarak kullanılan OCP'den daha iyi bir kayma direnci özelliğine sahiptir. PMA, benzinli motor yağının düşük sıcaklık performansını ve viskozite indeksini iyileştirme özelliklerine sahip olduğu için yüksek performanslı benzinli motor yağlarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. PMA viskozite indeksi geliştirici ile formüle edilen benzinli motor yağının, yüksek sıcaklıkta ve düşük hızda metal yüzey üzerinde bir sınır yağ filmi oluşturmaya yardımcı olabileceği, bunun da sürtünmeyi önemli ölçüde azaltabileceği ve benzinli motor yağının yakıt ekonomisini iyileştirebileceği bildirilmiştir.
Bir HSD viskozite indeksi geliştiricisi ve üç PMA viskozite indeksi geliştiricisi (sırasıyla PMA1 viskozite indeksi geliştiricisi, PMA2 viskozite indeksi geliştiricisi ve PMA3 viskozite indeksi geliştiricisi olarak gösterilmiştir) dört 0W-20 viskozite dereceli benzinli motor yağı formüle etmek için seçilmiştir. Yüksek Frekanslı Pistonlu Ekipman (HFRR) ve motor standı yardımıyla, bu dört viskozite indeksi geliştiricinin benzinli motorun yakıt ekonomisi üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
1 Test Ekipmanı
1.1 Yüksek Frekanslı Pistonlu Teçhizat
HFRR, benzinli motor yağlarının sürtünme ve aşınma özelliklerini test etmek için mikroişlemci kontrollü bir pistonlu aşınma test sistemidir.HFRR, motor silindir gömleği - piston (segman) ve diğer bileşenlerin ileri geri hareketinin sürtünmesini simüle edebilir ve test parametrelerini (sürtünme faktörü, aşınma noktası çapı) karşılaştırarak benzinli motor yağlarının yağlama etkisini inceleyebilir.
1.2 Motor Rafı
Bir otomobil firması tarafından üretilen 1,2 L turboşarjlı direkt enjeksiyonlu bir motor, bir tork flanşı aracılığıyla bir dinamometreye bağlanmış ve farklı çalışma koşulları altındaki sürtünme torku değeri, motorun ateşlemesiz durumda bir elektrik motoru ile geri çekilmesi ile test edilmiştir. Motor sehpası Şekil 1'de gösterilmektedir.
2 Test Örneği
Bir HSD viskozite indeksi geliştiricisi ve üç PMA viskozite indeksi geliştiricisi (PMA1 viskozite indeksi geliştiricisi, PMA2 viskozite indeksi geliştiricisi ve PMA3 viskozite indeksi geliştiricisi olarak gösterilmiştir) test numuneleri olarak seçilmiştir ve bu dört viskozite indeksi geliştiricisinin bazı tipik fiziksel ve kimyasal özellikleri Tablo 1'de gösterilmiştir.
Aynı baz yağ (aynı partinin API Ⅲ baz yağı) ve ana madde kullanılarak oranlama değişmeden dört benzinli motor yağı numunesi elde edilmiştir. Bu dört benzinli motor yağı örneğine sırasıyla HSD viskozite indeksi geliştirici, PMA1 viskozite indeksi geliştirici, PMA2 viskozite indeksi geliştirici ve PMA3 viskozite indeksi geliştirici eklenerek HSD benzinli motor yağı, PMA1 benzinli motor yağı, PMA2 benzinli motor yağı ve PMA3 benzinli motor yağı elde edilmiştir. Viskozite indeksi geliştiriciler, daha iyi bir yakıt ekonomisi elde etmek için benzinli motor yağının 0W-20 viskozite derecesi olan 2,60 mPa - s'ye yakın olan yüksek sıcaklık, yüksek kayma viskozitesine (150°C, 106 s-1 ) mümkün olduğunca yakın miktarlarda eklenmelidir.HSD benzinli motor yağları, PMA1 benzinli motor yağları, PMA2 benzinli motor yağları ve PMA3 benzinli motor yağlarının tipik fizikokimyasal verileri Tablo 2'de gösterilmektedir.
3 Sonuçlar ve Tartışma
3.1 Yüksek Frekanslı Pistonlu Simülasyon Testi
Yüksek frekanslı pistonlu test cihazının (HFRR) simülasyon test koşulları aşağıdaki gibidir: strok 1 mm, frekans 40 Hz, yük 3,92 N, sıcaklıklar 80 ℃ ve 110 ℃ ve her sıcaklık noktasında 15 dakika; HFRR sürtünme bilyesinin malzemesi AISI E-52100 çelik, Rockwell sertliği 58-66 ve sürtünme diskinin malzemesi AISI E-52100 çeliktir. HSD benzinli motor yağı, PMA1 benzinli motor yağı, PMA2 benzinli motor yağı ve PMA3 benzinli motor yağının sürtünme faktörü ve nokta çapı HFRR simülasyon testi ile incelenmiş ve sonuçlar Tablo 3'te gösterilmiştir.
Sonuçlar Tablo 3'te gösterilmiştir. Tablo 3'ün incelenmesinden, PMA1 benzinli motor yağının sürtünme faktörünü azaltmada daha iyi performans gösterdiği görülebilir, bu da PMA1 benzinli motor yağının daha iyi sürtünme azaltma ve yağlama performansına sahip olduğunu gösterir. Bunun nedeni PMA1'in kayma kararlılığı indeksinin (SSI) daha küçük olması (bkz. Tablo 1), kayma kararlılığının daha iyi olması ve 100 ℃ kinematik viskozitesinin nispeten düşük olmasıdır (bkz. Tablo 2). Bu, iyi kayma kararlılığına ve 100 ℃'de düşük kinematik viskoziteye sahip benzinli motor yağlarının sürtünme faktörünü azaltmak için daha elverişli olduğunu göstermektedir. Aşınma noktası çapı açısından, PMA2 benzinli motor yağının aşınması hafiftir ve PMA3 benzinli motor yağının aşınması ciddidir, bu da benzinli motor yağının 100 ℃ kinematik viskozitesi ne kadar büyükse (bkz. Tablo 2), sürtünme parçalarının aşınmasını azaltmaya o kadar yardımcı olduğunu gösterir.
3.2 Motor geriye doğru sürükleme testi
HSD benzinli motor yağı, PMA1 benzinli motor yağı, PMA2 benzinli motor yağı ve PMA3 benzinli motor yağının sürtünme torku, farklı viskozite indeksi geliştiricileri ile formüle edilmiş benzinli motor yağlarının gerçek yakıt ekonomisini test etmek için bir geri sürükleme testinde motor enerji tasarrufu standında incelenmiştir.
Test sırasında, referans yağın sürtünme torku (sürtünme öncesi tork olarak adlandırılır) belirli bir sıcaklık ve hızda ölçülür ve ardından test yağları (yani HSD, PMA1, PMA2 ve PMA3) yıkanır ve test yağlarının sürtünme torku aynı koşullarda ölçülür ve ardından referans yağların sürtünme torku test edilir (sürtünme sonrası tork olarak adlandırılır). Referans yağın sürtünme torku, ikisi arasındaki tork farkını hesaplamak için referans yağın sürtünme torku ile test yağının sürtünme torkunun ortalaması alınarak test yağının sürtünme torku ile karşılaştırılır (Tork Farkı = Referans Yağın Ortalama Sürtünme Torku - Test Yağının Sürtünme Torku) ve son olarak, farklı viskozite indeksi değiştiricileriyle harmanlanan yağın yakıt tüketimi NEDC (New European Driving Cycle) simülasyon döngüsü test yazılımı kullanılarak hesaplanır. Son olarak, farklı viskozite indeksi iyileştiricileri ile formüle edilen HSD, PMA1, PMA2 ve PMA3 benzinli motor yağlarının yakıt ekonomisi NEDC (New European Driving Cycle) simülasyon döngüsü testi yakıt tüketimi yazılımı kullanılarak hesaplanmıştır.
NEDC çevrim testinin yaklaşık güç yoğunluğu dağılımına dayanarak, NEDC çevrim testinin çalışma koşulları, yani 35 °C, 50 °C, 80 °C ve 110 °C yağ sıcaklıkları, 1100 d/dak, 1450 d/dak, 2000 d/dak, 2500 d/dak, 3000 d/dak, 3500 d/dak, 4000 d/dak ve 4500 d/dak motor hızları ve PMA3 benzinli motor yağının yakıt ekonomisi belirlenmiştir. Motor devirleri sırasıyla 1100 dev/dak, 1450 dev/dak, 2000 dev/dak, 2500 dev/dak, 3000 dev/dak, 3500 dev/dak, 4000 dev/dak ve 4500 dev/dak olup referans yağ 0W-30 viskozite dereceli benzinli motor yağıdır.
HSD benzinli motor yağı, PMA1 benzinli motor yağı, PMA2 benzinli motor yağı ve PMA3 benzinli motor yağının torku test edilmiş ve referans yağ ile test yağı arasındaki tork farkı Şekil 2 - Şekil 5'te gösterildiği gibi farklı sıcaklıklarda ve motor hızlarında hesaplanmıştır.