Appraisal of the Dynamic Viscosity of Synthetic Oils Used Under Similar Operating Conditions. Part 1

• Autorzy: Artur Wolak , Grzegorz Zając

Warianty tytułu

Analiza zmian lepkości dynamicznej olejów silnikowych w warunkach eksploatacji. Część 1

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to investigate the direction and intensity of changes in dynamic viscosity of engine oils during operation. The dynamic viscosity of the samples as well as of the fresh oil were measured at 150°C and two shear rates (128 s-1 and 256 s-1). Brookfield viscometer, model DV-II + Pro Extra, was used in the tests. The processes of degradation of five engine oils offered by different manufacturers have been thoroughly described. The quality aspect evaluated was the dynamic viscosity of oils used in cars of the same type, operated under the same conditions and over the same period of time. As part of the experiment, the changes in engine oils occurring during actual operation have been observed; the conditions of which can be described as "specific" (oftentimes harsh), i.e. significant and frequent changes in engine speed, sudden acceleration and braking, extended idling, driving in street traffic, short distance driving causing under-heating of the engine, and frequent start-ups at low engine temperatures. It has been observed that the change curves of the examined oils have a similar shape. All of the analyzed oil groups showed an upward trend in dynamic viscosity from the very beginning of the study, with the sharpest increase (10%) in the PS group, and the lowest in the MS group (5%) - at the shear rate of 128 s-1. When the shear rate was doubled (256 s-1), the PS oil group was still characterized by the highest viscosity increase (9%), while the lowest figures were found for the ME oils (4%). The results may facilitate decision-making regarding the service life of engine oils. (original abstract)

Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie kierunku oraz nasilenia zmian lepkości dynamicznej olejów silnikowych w trakcie eksploatacji. W pobranych próbkach jak i w oleju świeżym oznaczono lepkość dynamiczną mierzoną w temperaturze 150°C przy dwóch prędkościach ścinania (128 s-1 i 256 s-1). Do badań wykorzystano lepkościomierz Brookfield, model DV-II + Pro Extra. Opisano odrębne degradacje 5 olejów silnikowych pochodzących od różnych producentów. Oceniono jakość, której miernikiem była lepkość dynamiczna olejów stosowanych w samochodach tego samego typu i eksploatowanych w takich samych warunkach w tym samym okresie. W ramach zaprezentowanego eksperymentu zostały obserwowane zmiany olejów silnikowych występujące w trakcie rzeczywistej eksploatacji w warunkach, które można określić jako "trudne", tzn. częste uruchamianie silnika, jazda na krótkich odcinkach, przedłużona praca silnika na biegu jałowym. Zaobserwowano, że krzywe zmian badanych olejów mają zbliżony kształt. Wszystkie analizowane grupy olejowe wykazały od początku testu tendencję wzrostową lepkości dynamicznej w stosunku do wartości wyjściowej, przy czym największe wzrosty (10%) zaobserwowano w grupie PS, natomiast najmniejsze w grupie MS (5%) - pomiar przy prędkości ścinania 128 s-1. Przy dwukrotnie wyższej prędkości ścinania (256 s-1), również oleje grupy PS charakteryzują się największym wzrostem lepkości (9%), natomiast najmniejszym oleje grupy ME (4%). Uzyskane wyniki mogą okazać się pomocne podczas podejmowania racjonalnych decyzji dotyczących okresu eksploatacji olejów silnikowych. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Industrial commodities; Quality of product; Diesel oil; Quality research; Engine oil

PL

Towaroznawstwo przemysłowe; Jakość wyrobów; Olej napędowy; Badanie jakości; Olej silnikowy

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2017
• Numer: nr 4
• Strony: 160--171

Twórcy

autor

Artur Wolak

• Cracow University of Economics, Poland

autor

Grzegorz Zając

• University of Life Sciences in Lublin

Bibliografia

• [1] Wolak A., Zając G. (2017) The kinetics of changes in kinematic viscosity of engine oils under similar operating conditions. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability, 19 (2), 260-267.
• [2] Pedroza D.P., Ricardo H., Nicácio J.T.N., dos Santos B.S., de Lima K.M.G. (2013) Determining the kinematic viscosity of lubricant oils for gear motors by using the near infrared spectroscopy (NIRS) and the wavelength selection. Analytical Letters, 46, (7), 1145-1154.
• [3] Agoston A., Ötsch C., Jakoby B. (2005) Viscosity sensors for engine oil condition monitoring. Application and interpretation of results. Sensors Actuators A Physical, 121 (2), 327-332.
• [4] Brouwer M.D., Gupta L.A., Sadeghi F., Peroulis D., Adams D. (2012) High temperature dynamic viscosity sensor for engine oil applications. Sensors Actuators A Physical, 173 (1), 102-107.
• [5] Carden P., Pisani C., Andersson J., Field I. (2013) The effect of low viscosity oil on the wear, friction and fuel consumption of a heavy duty truck engine. SAE International Journal of Fuel and Lubricants, 6 (2), 311-319.
• [6] Macián V., Tormos B., Ruiz S., Miró G. (2016) Low viscosity engine oils: Study of wear effects and oil key parameters in a heavy duty engine fleet test. Tribology International, 94, 240-248.
• [7] Bordatchev E., Aghayan H., Yang J., "Object shape-based optical sensing methodology and system for condition monitoring of contaminated engine lubricants," Opt. Lasers Eng., vol. 54, pp. 128-138, 2014.
• [8] Karpovich I.A., Odzhayev V.B., Azarko I.I., Jankovsky O.N. (2001) Universal device for motor-oil quality control. 11th International Conference Microwave and Telecom-munication Technology Conference Proceedings IEEE Cat No01EX487.
• [9] Inayatullah O., Jamaludin N., Ali A., Nor M.J.M. (2011) Application of acoustic emission technique to observer the engine oil's viscosity. 2nd International Conference on Instrumentation Control and Automation. IEEE, pp. 344-348.
• [10] Wang S.S. (2001) A physical model for the engine oil condition sensor. Tribology Transactions, 44, 411-416.
• [11] Kumbar V., Votava J. (2014) Differences in engine oil degradation in spark-ignition and compression-ignition engine. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability, 16 (4), 622-628.
• [12] Zhu X., Zhong C., Zhe J., (2017) Lubricating oil conditioning sensors for online machine health monitoring - A review. Tribology International, 109, 473-484.
• [13] Jakóbiec J., Budzik G. (2007) Czynniki mające wpływ na stopień degradacji oleju silnikowego w okresie eksploatacji. Archiwum Motoryzacji, 2007 (3), 209-216.
• [14] Zadorozhnaya E., Levanov I., Oskina O. (2016) Study of HTHS Viscosity of modern motor oils. Procedia Engineering, 150, 602-606.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2017.04.15