Research of the oils for ship engine by means of dynamic light scattering method
Authors: Синявский Н.Я. , Корнева И.П. , Иванов А.М. , Кострикова Н.А. 
Published: February 2021

В данной статье исследована возможность использования метода фотонной корреляционной спектроскопии с целью диагностики судовых двигателей по отработанному моторному маслу для повышения экономичности и безопасности эксплуатации морских судов. Необходимость разработки и внедрения новых эффективных методов диагностики судовых дизелей является актуальной задачей.
Целью данной работы явилось исследование ряда свежих и отработанных масел методом динамического рассеяния света для определения изменений, происходящих с маслом в процессе эксплуатации судового дизеля, и выяснения связи этих изменений с неисправностями двигателя. В литературе публикации о подобных исследованиях отсутствуют и результаты, приводимые в настоящей работе, обладают новизной.
При исследовании использовался метод фотонной корреляционной спектроскопии для измерения корреляционных функций и последующего получения распределений времен корреляции, коэффициентов диффузии и размеров частиц. Для инверсии преобразования Лапласа применялся метод, основанный на минимизации среднеквадратичного отклонения и регуляризации (RILT), модифицированный для нахождения распределения времен корреляции.
Установлено, что распределения гидродинамических радиусов частиц для свежих и отработанных масел существенно различаются. По характеру распределений крупных частиц установлено, что в отработанных маслах понижается уровень агрегации или мицеллообразования полимера модификатора вязкости. Показано, что метод динамического рассеяния света позволяет получать параметры, пригодные для анализа состояния моторного масла и для получения диагностических данных о состоянии двигателя по отработанному маслу.
Полученные результаты обладают надежностью, что подтверждается многократной апробацией и общим признанием эффективности метода фотонной корреляционной спектроскопии в разных областях науки. Достоверность полученных результатов подтверждается устойчивостью экспериментов при их многократном повторении, корректностью математической обработки и широкой апробацией используемых методов в мировой практике.
Тhe possibility of using the photon correlation spectroscopy method for the purpose of diagnostics of marine engines based on used engine oil to improve the efficiency and safety of operation of marine vessels is investigated in this article. The need to develop and implement new effective methods of diagnostics of marine diesel engines is an actual task.
The purpose of this work was to study a number of fresh and used oils by dynamic light scattering method to determine the changes that occur with the oil during the operation of a marine diesel engine, and to find out the connection of these changes with engine failures. There are no publications about such studies in the literature, and the results presented in this paper are new.
The photon correlation spectroscopy method was used to measure correlation functions and then obtain distributions of correlation times, diffusion coefficients, and particle sizes. To invert the Laplace transform, we used a method based on minimizing the standard deviation and regularization (RILT), modified to find the correlation time distribution.
It was found that the distributions of hydrodynamic radii of particles for fresh and used oils differ significantly. By the character of the distributions of large particles, it was found that the level of aggregation or micelle formation of the polymer of the viscosity modifier decreases in the used oils. It is shown that the dynamic light scattering method allows to obtain parameters suitable for analyzing the state of engine oil and for obtaining diagnostic data on the state of the engine for used oil.
The results obtained are reliable, which is confirmed by repeated testing and general recognition of the effectiveness of the photon correlation spectroscopy method in various fields of science. The reliability of the results obtained is confirmed by the stability of experiments when repeated many times, the correctness of mathematical processing and wide approbation of the methods used in the world practice.