СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТОЙКОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ
METHOD OF DETERMINING THERMAL RESISTANCE OF LUBRICATING OIL

Изобретение относится к технологии испытания смазочных масел и может использоваться для определения их температурной стойкости.
Известен способ определения термической стабильности смазочного масла путем определения коэффициента поглощения светового потока, вязкости, коэффициента энергетического состояния, температуры начала нагарообразования и разности коэффициентов поглощения светового потока до и после центрифугирования (патент РФ 2240558 С1, дата приоритета 10.04.2003, дата публикации 20.11.2004, авторы Ковальский Б.И. и др.).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения температурной стойкости смазочных масел, принятый в качестве прототипа, при котором отбирают пробу масла, делят ее на равные части, каждую из которых нагревают при атмосферном давлении с конденсацией паров и отводом конденсата, при этом для каждой последующей части пробы масла температуру испытания повышают на постоянную величину, после чего определяют коэффициент поглощения светового потока, величину испарившейся массы как разность массы пробы масла до и после испытания. Согласно способу определяют коэффициент испаряемости как отношение испарившейся массы пробы масла к оставшейся массе и коэффициент сопротивляемости температурной деструкции, зависящий от коэффициента поглощения светового потока и коэффициента испарения, затем строят графическую зависимость коэффициента сопротивляемости температурной деструкции от температуры испытания, а температурную стойкость определяют по величине коэффициента сопротивляемости температурной деструкции в зависимости от температуры (патент РФ 2406087 С1, дата приоритета 08.06.2009, дата публикации 10.12.2010, авторы Ковальский Б.И. и др., прототип).
Недостатком прототипа и известного аналога является то, что они не учитывают влияние продуктов температурной деструкции на индекс вязкости - показатель пологости вязкостно-температурной характеристики масел.
Задачей изобретения является повышение информативности способа определения температурной стойкости смазочных масел путем дополнительного учета влияния продуктов температурной деструкции на индекс вязкости.
Для решения поставленной задачи предложен способ определения температурной стойкости смазочных масел, при котором отбирают пробу масла, делят ее на равные части, каждую часть термостатируют в течение 8 часов при атмосферном давлении без перемешивания с конденсацией паров и отводом конденсата при температуре испытания, после чего осуществляют фотометрирование и определение коэффициента поглощения светового потока, а также измерение кинематической вязкости при температурах 40 и 100°С и определение индекса вязкости, строят графические зависимости индекса вязкости от температуры испытания и от коэффициента поглощения светового потока, по величине изменения индекса вязкости от коэффициента поглощения светового потока определяют влияние концентрации продуктов температурной деструкции на индекс вязкости, а температурную стойкость определяют по величине изменения индекса вязкости в зависимости от температуры испытания и концентрации продуктов температурной деструкции, при этом чем меньше изменение индекса вязкости, тем выше температурная стойкость испытуемого масла, причем для каждой последующей части пробы температуру испытания повышают на постоянную величину.
На фиг. 1а и фиг. 1б представлены зависимости индекса вязкости соответственно от температуры испытания и от коэффициента поглощения светового потока при испытании частично синтетического моторного масла Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF; на фиг. 2а и фиг. 2б представлены соответствующие зависимости при испытании синтетического моторного масла Bardahl Synpulsar 5W-30 SN/CF.
Пример конкретного выполнения способа.
Испытанию подвергались товарные масла: частично синтетическое Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF и синтетическое Bardahl Synpulsar 5W-30 SN/CF.
Пробу масла делят на равные части, одну из которых массой, например, 100±0,1 г заливают в термостойкий стакан и термостатируют на специально разработанном приборе в течение, например, 8 часов при атмосферном давлении без перемешивания с конденсацией паров и отводом конденсата при температуре испытания, например 140°С для моторных масел.
Температуру масла измеряют термопарой и поддерживают автоматически с помощью терморегулятора ТРМ 202 с точностью ±0,5°С.
После термостатирования отбирают часть пробы для фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока и часть пробы - для измерения кинематической вязкости при 40 и 100°С
Остальные пробы испытуемого смазочного масла испытывают тем же способом при повышении температуры на 10 или на 20°C выше предыдущей в диапазоне от 140 до 300°C для моторных масел и измеряют те же параметры.
Результаты испытания сведены в таблицу.
По результатам испытания строят графические зависимости индекса вязкости от температуры испытания и от коэффициента поглощения светового потока. Температурную стойкость испытуемого смазочного масла определяют по изменению индекса вязкости. При этом чем меньше изменение индекса вязкости, тем выше температурная стойкость испытуемого масла.
Результаты испытания, представленные на фиг. 1а, показывают, что изменения индекса вязкости для частично синтетического моторного масла Лукойл Люкс 5W-40 SL/CF практически стабильное в температурном интервале до 200°C, но при увеличении температуры этот показатель сохраняет тенденцию увеличения. Изменения индекса вязкости по сравнению с товарным маслом составило 11 ед.
Для синтетического моторного масла Bardahl Synpulsar 5W-30 SN/CF (фиг. 2а) установлено незначительное изменение индекса вязкости в диапазоне температур испытания от 160 до 240°C, а дальнейшее увеличение температуры вызывает его уменьшение. Максимальное изменение индекса вязкости по сравнению с товарным маслом составило ±2 ед.
Эти данные показывают, что температурная стойкость синтетического масла более высокая в температурном интервале до 280°C, а частично синтетического масла она стабильна до температуры 200°C.
Зависимостями индекса вязкости от коэффициента поглощения светового потока (фиг. 1б и фиг. 2б) установлено, что для частично синтетического моторного масла увеличение концентрации продуктов температурной деструкции вызывает увеличение индекса вязкости, а для синтетического масла индекс вязкости увеличивается в пределах изменения коэффициента поглощения светового потока от 0,22 до 0,44.
Применение предлагаемого способа позволяет получить более полную информацию о температурной стойкости смазочных масел и влиянии продуктов температурной деструкции на индекс вязкости.