RU2408886C1 - Method of determining thermal oxidative stability of lubricant materials - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method of determining thermal oxidative stability of lubricant materials includes the following operations: heating lubricant material in the presence of air, stirring, photometric determination coefficient of absorption of light flux, testing a sample of the lubricant material having a constant volume at optimum temperature selected depending on the base of the lubricant material and group of operational properties in a period of time characterising the same oxidation level. Samples of the oxidised lubricant material are taken at equal time intervals. The sample of oxidised lubricant material is divided into two portions. The first portion undergoes photometering and the coefficient of absorption of light flux is determined. The second portion is tested on a friction test machine with a ball-cylinder scheme for not less than 2 hours. The size of the wear scar on the ball is determined and a curve of the size of the wear scar versus the coefficient of absorption of light flux is plotted, from which thermal oxidative stability is determined.

EFFECT: high reliability of evaluating thermal oxidative stability of lubricant materials by obtaining additional information on variation antiwear properties to different oxidation level of lubricant materials.

1 tbl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии испытания смазочных масел и может быть использовано для оценки их термоокислительной стабильности.The invention relates to a technology for testing lubricating oils and can be used to assess their thermo-oxidative stability.

Известен метод определения термоокислительной стабильности, заключающийся в нагревании масла при 200°С в приборе ДК-НАМИ, сопровождающемся окислением, смешивании его с петройлерным эфиром в отношении 1:40, выдержке смеси в течение 12 часов, фильтрации полученного осадка, сушке последнего в сушильном шкафу и определении количества осадка и вязкости окисленного масла (ГОСТ 11063-77).A known method for determining thermal oxidative stability is to heat the oil at 200 ° C in a DK-NAMI device, accompanied by oxidation, mixing it with petroleum ether in a ratio of 1:40, holding the mixture for 12 hours, filtering the resulting precipitate, drying the latter in an oven and determining the amount of sludge and viscosity of oxidized oil (GOST 11063-77).

Недостатком известного технического решения является низкая информативность об изменении противоизносных свойств окисленных масел и ресурса их работоспостобности.A disadvantage of the known technical solution is the low information content about the change of the antiwear properties of oxidized oils and the resource of their workability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов (Пат. РФ №2219530, МПК G01N 25/00, опуб. 2003 г.), включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, определение фотометрированием коэффициента поглощения светового потока, испытание пробы смазочного материала постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, строят графическую зависимость.The closest in technical essence and the achieved result is a method for determining the thermo-oxidative stability of lubricants (Pat. RF №2219530, IPC G01N 25/00, publ. 2003), including heating the lubricant in the presence of air, mixing, determining the absorption coefficient of light by photometry flow test of a constant volume lubricant sample at an optimum temperature selected depending on the base basis of the lubricant and the group of operational properties during a volume characterizing the same degree of oxidation, and at regular intervals, a sample of oxidized lubricant is taken, a graphical dependence is built.

Недостатком известного технического решения является недостаточная информативность об изменении противоизносных свойств окисленных смазочных материалов.A disadvantage of the known technical solution is the lack of information about the change of antiwear properties of oxidized lubricants.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности оценки термоокислительной стабильности смазочных материалов путем получения дополнительной информации об изменении противоизносных свойств до различной степени окисления смазочных материалов.The technical result of the invention is to increase the reliability of evaluating the thermo-oxidative stability of lubricants by obtaining additional information about the change of antiwear properties to various degrees of oxidation of lubricants.

Поставленная задача для решения технического результата достигается тем, что способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, определение фотометрированием коэффициента поглощения светового потока, испытание пробы смазочного материала постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, строят графическую зависимость, согласно изобретению, отобранную пробу окисленного смазочного материала делят на две части, первую фотометрируют и определяют коэффициент поглощения светового потока, а вторую испытывают на машине трения со схемой «шар-цилиндр» не менее 2 часов, определяют размер пятна износа на шаре, строят графическую зависимость размера пятна износа на шаре от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют термоокислительную стабильность.The task for solving the technical result is achieved by the fact that a method for determining the thermo-oxidative stability of lubricants, including heating the lubricant in the presence of air, mixing, photometric determination of the absorption coefficient of the light flux, testing a sample of constant volume lubricant at an optimal temperature selected depending on the base lubricant and group of operational properties for a time characterizing the same the degree of oxidation, and at regular intervals, a sample of the oxidized lubricant is taken, a graphical dependence is built, according to the invention, the selected sample of the oxidized lubricant is divided into two parts, the first is photometric and the absorption coefficient of the light flux is determined, and the second is tested on a friction machine with a ball "cylinder" for at least 2 hours, determine the size of the wear spot on the ball, build a graphical dependence of the size of the wear spot on the ball on the absorption coefficient of the light flux, which oh determine thermo-oxidative stability.

На фиг.1 представлена зависимость размера пятна износа на шаре от коэффициента поглощения светового потока при испытании минерального моторного масла М10-Г2К; на фиг.2 - частично синтетического моторного масла Mobil Super 2000 SL/CF; на фиг.3 - синтетического моторного масла Mobil Super 3000 SJ/SL/SK/CF.Figure 1 shows the dependence of the size of the wear spot on the ball on the absorption coefficient of the light flux when testing mineral motor oil M10-G2K; figure 2 - partially synthetic motor oil Mobil Super 2000 SL / CF; figure 3 - synthetic motor oil Mobil Super 3000 SJ / SL / SK / CF.

Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.

Испытанию подвергались моторные масла: минеральное моторное М10-Г2К; частично синтетическое моторное Mobil Super 2000 SL/CF; синтетическое моторное Mobil Super 3000 SJ/SL/SK/CF.The following oils were tested: mineral mineral M10-G2K; partially synthetic motor Mobil Super 2000 SL / CF; synthetic motor Mobil Super 3000 SJ / SL / SK / CF.

Пробу масла массой 100+/-0,1 граммов нагревают в стеклянном стакане в присутствии воздуха и перемешивают стеклянной мешалкой для исключения влияния металлов на окислительные процессы. Температура нагревания выбрана постоянной и равной 180°С. Через каждые 8 ч испытания отбирают пробу масла для фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока. При достижении значений коэффициента поглощения светового потока равного приблизительно 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 и 0,8 единиц пробу окисленного масла делят на две части. Продолжительность испытаний определялась значением коэффициента поглощения светового потока, равного примерно 0,8 единиц. Первую часть пробы вторично фотометрируют для определения коэффициента поглощения, а вторую часть пробы испытывают на машине трения со схемой трения «шар-цилиндр» с режимами: нагрузка 13 Н; скорость скольжения цилиндра 0,68 м/с; температура масла 80°С; время испытания 2 часа и измеряют размер пятна износа на шаре. После чего пробу окисленного масла в стакане доливают до 100+/-0,1 граммов и продолжают испытания по тому же порядку.A sample of oil weighing 100 +/- 0.1 grams is heated in a glass beaker in the presence of air and stirred with a glass stirrer to exclude the influence of metals on oxidative processes. The heating temperature is chosen constant and equal to 180 ° C. After every 8 hours of testing, an oil sample is taken for photometry and determination of the light absorption coefficient. When the values of the absorption coefficient of the light flux equal to approximately 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7 and 0.8 units, a sample of oxidized oil is divided into two parts. The duration of the tests was determined by the value of the absorption coefficient of the light flux equal to about 0.8 units. The first part of the sample is photographed a second time to determine the absorption coefficient, and the second part of the sample is tested on a friction machine with a ball-cylinder friction scheme with the following modes: load 13 N; cylinder sliding speed 0.68 m / s; oil temperature 80 ° C; the test time is 2 hours and the size of the wear spot on the ball is measured. Then a sample of oxidized oil in a glass is added to 100 +/- 0.1 grams and the tests are continued in the same order.

Результаты испытания сведены в таблицу. По результатам испытания строится графическая зависимость размера пятна износа на шаре от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяется термоокислительная стабильность испытуемого смазочного материала. Согласно полученных данных, наиболее термостабильным по противоизносным свойствам является минеральное моторное масло М10-Г2К (фиг.1), у которого размеры пятен износа на шаре не превысили 0,3 мм, на втором месте частично синтетическое моторное масло Mobil Super 2000 SL/CF (фиг.2), у которого размеры пятен износа на шаре не превысили 0,35 мм и на третьем месте синтетическое моторное масло Mobil Super 3000 SJ/SL/SK/CF (фиг.3), у которого размеры пятен износа на шаре достигли 0,47 мм.The test results are summarized in table. Based on the test results, a graphical dependence of the size of the wear spot on the ball on the absorption coefficient of the light flux is determined, which determines the thermo-oxidative stability of the tested lubricant. According to the data obtained, the most thermostable in terms of anti-wear properties is mineral motor oil M10-G2K (Fig. 1), in which the size of the wear spots on the ball did not exceed 0.3 mm, in the second place is partially synthetic Mobil Super 2000 SL / CF motor oil ( figure 2), in which the size of the wear spots on the ball did not exceed 0.35 mm and in third place Mobil Super 3000 SJ / SL / SK / CF synthetic motor oil (figure 3), in which the size of the wear spots on the ball reached 0 , 47 mm.

Применение предлагаемого способа позволяет получить дополнительную информацию о термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающую изменение противоизносных свойств при их окислении.The application of the proposed method allows to obtain additional information about the thermo-oxidative stability of lubricants, including a change in antiwear properties during their oxidation.

Марка моторного маслаBrand of engine oil Время испытания, часTest time, hour Коэффициент поглощения светового потока, KnLight absorption coefficient, Kn Размер пятна износа на шаре, U, ммThe size of the wear spot on the ball, U, mm Минеральное моторное М10-Г2КMineral motor M10-G2K ИсходноеSource 00 0,2670.267 88 0,1400.140 0,2670.267 3232 0,2870.287 0,2600.260 5656 0,4470.447 0,2800.280 6464 0,4870.487 0,2600.260 8080 0,5770.577 0,2470.247 104104 0,7000.700 0,2730.273 120120 0,7970.797 0,2530.253 Частично синтетическое моторное Mobil Super 2000 SL/CFPartially Synthetic Motor Mobil Super 2000 SL / CF ИсходноеSource 00 0,2780.278 1616 1,1831,183 0,3130.313 4040 0,3270.327 0,3400.340 4848 0,4200.420 0,3330.333 5656 0,6400.640 0,3070,307 7272 0,9500.950 0,2730.273 Синтетическое моторное Mobil Super 3000 SJ/SL/SK/CFSynthetic motor Mobil Super 3000 SJ / SL / SK / CF ИсходноеSource 00 0,2870.287 14fourteen 0,1830.183 0,3530.353 2121 0,2770.277 0,3200.320 4242 0,5700.570 0,4200.420 5656 0,6400.640 0,3670.367 6363 0,6800.680 0,3930.393 9191 0,8200.820 0,4730.473

Claims (1)

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, определение фотометрированием коэффициента поглощения светового потока, испытание пробы смазочного материала постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, строят графическую зависимость, отличающийся тем, что отобранную пробу окисленного смазочного материала делят на две части, первую фотометрируют и определяют коэффициент поглощения светового потока, а вторую испытывают на машине трения со схемой «шар-цилиндр» не менее 2 ч, определяют размер пятна износа на шаре, строят графическую зависимость размера пятна износа на шаре от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют термоокислительную стабильность. A method for determining the thermo-oxidative stability of lubricants, including heating the lubricant in the presence of air, mixing, photometric determination of the absorption coefficient of the light flux, testing a sample of constant volume lubricant at the optimum temperature, selected depending on the base base of the lubricant and the group of operational properties over time, characterizing the same oxidation state, and at regular intervals, an oki sample is taken spilled lubricant, build a graphical dependence, characterized in that the selected sample of the oxidized lubricant is divided into two parts, the first is photometric and the absorption coefficient of the light flux is determined, and the second is tested on a friction machine with a ball-cylinder circuit of at least 2 hours, determined the size of the wear spot on the ball, build a graphical dependence of the size of the wear spot on the ball on the absorption coefficient of the light flux, which determine the oxidative stability.

Images