A poliizobutilén(PIB)-szukcinimid típusú adalékok

adalék sav olajoldható só 1.8. ábra A diszpergensek semlegesítő hatása

ülről bekerülő, vagy belőle

ƒ Oldóhatás (1.9. ábra): A motorolajban számos olyan kív

keletkező vegyület van, amely káros hatású. Ilyenek a víz, a fenolok, az alkoholok, a karbonsavak, a gyantás polimerizátumok stb. A diszpergensek gyenge Van der Waals, ionos vagy kovalens kötéseket alakítanak ki a fenti káros vegyületekkel, így biztosítva olajoldhatóságukat. A kialakuló micelláris szerkezet belsejében inaktív állapotban stabilizálódik a szennyeződés.

1.9. ábra A diszpergensek oldóhatása

ƒ Diszpergáló hatás (1.10. ábra): A mikroszkopikus méretű szilárd szennyeződésre adszorbeált diszpergensek poláris részükkel a szennyeződéshez kapcsolódnak, az apoláris részükkel az olajos fázissal érintkeznek. Az így létrejött, az olaj felé

apolárisan irányíto lás miatt nem engedi

a nagyobb agglom ől erősen függ,

magasabb hőmérsékleten bekövetkezhet a diszpergensek deszorpciója, ami a szennyezések agglomerálódását és kiülepedését okozhatja. Az oldóhatáshoz képest (1.9. ábra) a különbség az, hogy itt nem molekuláris szintű kémiai stabilizálás

történik, hanem nagyobb méretű (0,001-100 µm az

adalékok kémiai vagy fizikai adszorpciója valósul me

tt film a szennyeződés felületén sztérikus gát erátumok létrejöttét. Ez a hatás a hőmérséklett

) szennyeződések felületén g.

1.10. ábra A diszpergensek szennyeződéseket szuszpendáló hatása

ƒ Védőfilmek kialakítása (1.11. ábra): a diszpergensek a detergensekhez hasonlósan a fémfelületen adszorbeálódva, azon egy filmréteget alakítanak ki, mely a folyadék felé apoláris. Ezáltal megakadályozzák a poláris szennyeződések fémfelületen való megtapadását.

1.11. ábra A diszpergensek szennyeződést fellazító, felületi filmképző hatása

lmú és hamumentes diszpergens adalékokat. Utóbbi ő típusú szukcinimidek.

1.3.2. A poliizobutilén(PIB)-szukcinimid típusú adalékok

Jelenleg a diszpergensek a legnagyobb mennyiségben alkalmazott motorolaj adalékok.

Megkülönböztetünk hamutarta

csoportba tartoznak a hatvanas évek óta alkalmazott különböz

Előállításuk borostyánkősav-anhidrid (PIBBA) vagy poliizobutilén-diborostyánkősav-anhidrid (PIBDIBA) és polialkilén-poliaminok reakciójával történik.

A poliizobutilénhez (PIB) kapcsolódó gyűrűk száma és a poliaminnal történt acilezési reak

sze reagens hosszú

ció körülményei alapján megkülönböztethetünk mono-, bisz- és poliszukcinimid rkezeteket (1.12.- 1.14. ábrák). A szukcinimid gyűrű termikus hatásokkal és kémiai

ekkel szemben igen ellenálló. A kialakult szerkezetben az olajoldhatóságot a apoláris (R-csoport) lánc biztosítja.

N O

O CH₂ CH₂

CH₂ CH₃

CH NH CH₂ CH₂ NH₂

R

n

1.12. ábra A monoszukcinimidek általános szerkezete

N O

O CH₂ CH₂

CH₂ CH₃

CH

R NH CH₂ CH₂

n _CH

3

CH R N

O O

CH₂

1.13. ábra A biszszukcinimidek általános szerkezete

R C H C H Y H

N O

O U

p

n m

r

x=>0

m, n, p, q, r=>1

1.14. ábra A poliszukcinimidek általános szerkezete

agy molekulatömegű PIB-poliszukcinimid típusú diszpergensek előállítása yagok

ahol: U=-CH2-CH2-(NH-CH2-CH2-)x

1.3.3. N Alapan

olekulatömegű poliszukcinimidek előállításához m

A nagy m aleinsavanhidrid, poliolefin,

és amin-csoporttal rendelkező vegyület szükséges. A poliolefinnek biztosítani kell a

megfelelő olajoldható i átlagos móltömegű

polimerek. Az olajoldható polimerek közül a legkedvezőbb tulajdonságai a poliizobutilénnek vannak. Napjainkban a poliizobutilén előállítását BF3 katalizátor alkalmazásával végzik. A reakciótermékben (un. nagy reaktivitású PIB) legalább 85%-ban vannak jelen α-helyzetű (terminális) kettős kötések, szemben a hagyományos módon előállított PIB-ekkel, ahol ez az érték csak 10-30% között van.

A maleinsavanhidrid könnyen reakcióba lép a poliolefinekkel és ideális kapcsoló csoport az apoláris szénlánc és

csoportot is tartalmaz.

A poliszukcinimid képzéshez f

elágazó láncúak, lineárisak vagy esetenként polialkilén-polia

pentaetilén-hexamin (PEHA).

Polii

ságot, ezért ezek általában Mn=1500 felett

a poláris molekularész között, mivel két reakcióképes funkciós őként poliaminokat használnak fel, amelyek lehetnek

ciklikusak. A leggyakrabban alkalmazott minok a dietilén-triamin (DETA), a tetraetilén-pentamin (TEPA) és a zobutilén-borostyánkősavanhidrid származékok előállítása

Nagy molekulatömegű poliszukcinimid típusú diszpergense

val, vagy PIBDIBA-val (1.15. és 1.16. ábrák) acilezik a felk előállításakor a PIBBA-használt poliaminokat vagy alkoholokat. Előállításukra az iparban az alábbi eljárásokat alkalmazzák.

1. Poliizobutilén és maleinsavanhidrid reakciója klór jelenlétében: Az előállított termék mindig tartalmaz - néhány ezer ppm mennyiségben – klórt, amit a poliolefin konverziójának növelésére és a reakcióidő csökkentésére alkalmaznak.

Környezetvédelmi okok miatt az eljárás jelentősége egyre csökken. Az alkalmazott reakcióidő 2-10 óra. Ezalatt 75-125°C-on végbe megy a poliolefin

direkt klórozása, majd a maleinsavanhidridet a klórozott poliolefinnel reagáltatják 180-200°C-on, és az alkalmazott mólaránytól függően kialakul a PIBBA vagy PIBDIBA végső szerkezete.

2. Termikus eljárás: A termikus eljárással főleg PIBBA állítható elő. A poliolefin és a maleinsavanhidrid addícióját 150-250°C-on játszatják le hosszabb reakcióidő alatt, mint az előző esetben. Az addíció nagy reaktivitású PIB felhasználásakor már 150°C-on megkezdődik. A konverzió, a PIB átlagos molekulatömegétől függően 75-89%-ot érhet el a reaktív PIB esetében, míg a hagyományos PIB-el ez az érték 54-65%. A reaktív PIB-ből előállított termék homogénebb, sokkal kevesebb melléktermék képződik.

3. Gyökös iniciáláson alapuló eljárás: általában peroxid típusú iniciátor jelenlétében reagáltatják a maleinsavanhidridet és a poliolefint 80-160°C hőmérsékleten, 4-10 órán át, így megfelelő konverzió érhető el. Az alkalmazott reakcióközeg általában aromás jellegű oldószer vagy kisebb viszkozitású kenőolaj frakció. A PIB/MSA mólarány függvényében a reakció során PIBBA (1.15. ábra) vagy PIBDIBA (1.16. ábra) keletkezhet.

O

1.15. ábra A PIBBA előállításának reakcióegyenlete

O O

Ahol, PIB: Mn=1000-10000 átlagos molekulatömegű poliszukcinimid csoport

N

1.16. ábra A PIBDIBA előállításának reakcióegyenlete

O O

Ahol, PIB: Mn=1000-10000 átlagos molekulatömegű poliszukcinimid csoport n=1-4 egész szám m=1-100 egész szám 1.17. ábra A PIB-poliszukcinimid előállítás acilezési lépésének általánosított reakcióegyenlete

A poliaminok acilezése – PIB-poliszukcinimidek előállítása

Az acilezés során bázikus vegyületként általában polialkilén-poliaminokat használnak.

Attól függően, hogy mekkora az előállítandó poliszukcinimid detergens-diszpergens hatása, hosszabb vagy rövidebb láncú poliaminokat alkalmazhatnak. Nagy

minok beépítésével az adalékok – a nagyobb

N-ációs stabilitás).

Minél hosszabb a kondenzációs okásos időintervallum 2-15 óra

egíti elő (többszörös kapcsolódású térbeli szerkezetek alakulnak inok használatával térhálós szerkezetű (nyírási igénybevétellel szemben ellenálló) p atók ki. A kialakult szerkezet

detergens-ősav-anhidrid csoportok száma, az holos OH zter-amid molekulatömegű polialkilén-polia

tartalmuk miatt – nagyobb diszpergens hatásúak. Az acilezési reakciót (1.17. ábra) általában 110-235°C-on, nitrogén atmoszférában végzik. A nagyobb konverzió érdekében 0,01-2,0 (m/m)% katalizátort (para-toluol-szulfonsavat, kénsavat vagy kálium-hidroxidot) is alkalmazhatnak. A poliszukcinimidekre jellemző, hogy széles molekulatömeg eloszlásuk van. Már a közbenső termék (PIBBA vagy PIBDIBA) is különböző szerkezetű és molekulatömegű komponensek elegye. Emellett a végtermék szerkezetére, a reakció hőmérséklet, reakcióidő, a mólarány és az acilezett vegyület szerkezete egyaránt meghatározó hatást gyakorol. Az alacsony hőmérséklet aminok, amidok (fél-amid szerkezet – 1.18. ábra), és sók képződéséhez vezet, ami a végtermék tulajdonságait kedvezőtlenül befolyásolja (gyenge termikus és oxid

reakció időtartama - a sz

- annál nagyobb a kialakult közbenső termék átlagos molekulatömege [38]. Az acilezett vegyület mólarányának csökkentése szintén a nagyobb molekulatömegű polimer szerkezet kialakulását s

ki). Elágazó láncú am

oliszukcinimidek alakíth

diszpergens hatását a PIB láncra kapcsolt borostyánk

alkalmazott mólarány, az acilezett vegyület típusa egyaránt befolyásolja. Alko és csoportot tartalmazó vegyületek használatával lehetőség van fél-észter és szerkezetek kialakítására is (1.19. és 1.20. ábrák).

O

1.18. ábra A fél-amid képzés reakcióegyenlete

C

1.19. ábra A fél-észter képzés reakcióegyenlete

O

amid képzés reakcióegyenlete 1.20. ábra Az

észter-Befejező műveletek

Annak érdekében, hogy az előállított adalék másodlagos funkciókat is el tudjon látni, gyakran befejező, szerkezetmódosító műveletekre van szükség. Így például antioxidáns hatás érhető el, ha a poliamin terminális helyzetű amin csoportját Schiff bázissá alakítják. Kén tartalmú vegyületek beépítésével korrózió- és oxidációgátló, valamint kopáscsökkentő hatás alakítható ki. Ha a karboxil csoportot komplexképzés

atomok is megközelíthetik, azok datív kötést alakíthatnak ki az oxigé

re hajlamos n magános elektronpárjával, ezáltal olajban o s komplexek is létrehozhatók. A

ő különböző őséget

n

ldható fém-organiku

funkciós csoportok számos lehet poliszukcinimidek szerkezetében lév

nyújta ak a kémiai szerkezet módosítására.

1.3.4. D nált laboratóriumi módszerek módosítása volt, az alábbiakban

sre álló detergens-diszpergens hatásvizsgálati módszereket.

okszoló) módszer [39, 40] a magas hőmérsékleten tás vizsgálatára alkalmas. A lerakódást gátló hatás

diszpergens adalékok, kódását, meghatározott

gráfiás papírra kell cseppenteni (9 kísérleti etergens-diszpergens hatás vizsgálatára hasz

Mivel munkám célja egy alapvetően diszpergens adalék bemutatom a kísérleti munka megkezdésekor rendelkezé 1.3.4.1. Lemezes kokszoló módszer

Az un. Panel Coking (lemezes k ifejtett detergens-diszpergens ha k

mértékét az jellemzi, hogy a vizsgált olajban lévő detergens-mennyire képesek a minta lemez felületén a bomlástermékek lera

oxidációs és termikus terhelés mellett csökkenteni. A lerakódást gátló hatást jellemzi a lerakódások külső megjelenési formája, színe és mennyisége. Az eredeti módszer szerint egy 10-es színskálához történő hasonlítás és a minta lemez mg-ban mért tömegnövekedése képzi a minőségi besorolás alapját. A készülék vázlata a 2.

mellékletben található.

1.3.4.2. Folt diszpergencia teszt

A korom diszpergáló hatás mérésére papírkromatográfiás eljárást alkalmaztunk. A módszer lényege, hogy meghatározott koromtartalmú (20 g mintához 5g szintetikus korom), vizet tartalmazó (20 g mintához 50 µl víz) és vízmentes motorolaj mintákat különböző hőmérsékleten (200 v. 250°C) különböző időtartamú (1 v. 10 perc) hőkezelés után, illetve hőkezelés nélkül kromato

variáció; azonos motorolaj minta). A kromatográfiás papír a vizsgálat időtartama alatt vízszintes. 48 óra száradási idő után meg kell határozni a koromdiffúziós folt átmérőjének az olajdiffúziós folt átmérőjére vonatkoztatott százalékos arányát (diszpergencia index; számítása alább), mindegyik kísérleti variációra.

Diszpergencia Index= _*100

átmérõje átlagos

t fol olajos

átmérõje átlagos

koromfolt

A vizsgált olaj diszpergáló képessége (relatív diszpergencia) a referenciaolajok vizsgálatával kapott eredményekkel összevetve adható meg. Számítása a következő képlet szerint történik:

Relatív diszpergencia = D^(minta) −D^(Lo−Ref) *100

) Re ( ) Re

(Hi f DLo f

D ₋ − ₋

magas teljesítményszintű referenciaolaj diszpergencia indexe

.3.4.3. A potenciális detergens-diszpergens hatás meghatározása

a.) A szennyeződést lemosó hatás vizsgálata papírkromatográfiás módszerrel

A vizsgálat során meghatáro ) kormot (modelliszap) kell

ahol, D(minta): a vizsgált minta diszpergencia indexe

D(Lo-Ref): az alacsony teljesítményszintű referencia olaj diszpergencia indexe D(Hi-Ref): a

1

zott mennyiségű (0,2g

homogenizálni a vizsgálandó adalékolt olajban (9,8g), majd ebből az iszap-olaj szuszpenzióból 10 µl-t cseppenteni kromatográfiás papírcsíkra, majd a csepp száradását követően n-heptánban futtatni. A kromatográfiás papír helyzete függőleges a vizsgálat időtartama alatt. A futtatás során az adalékanyag hatékonyságától függően a futtatószer különböző mértékben viszi magával a modelliszapot. Az értékelés során le kell mérni a lecseppentés középpontja és a felfutott szennyező folt felső határának távolságát. A mért távolságok milliméterben kifejezve a szennyeződést lemosó hatásra vonatkozó mérőszám (M).

b.) Diszperziót stabilizáló hatás vizsgálata

A módszer alapja az, hogy a nagy detergens-diszpergens hatású adalékanyagok a centrifugális erő hatására sem engedik kiülepedni a szuszpendált szennyeződéseket. A

ennyeződést lemosó hatás vizsgálata során elkészített iszap-olaj szuszpenzióból 3 után 30 percig kell

usok

A PIB-poliszukcinimid adalékok szerkezetének, diszpergens hatásmechanizmusának és

viz k

hatásmechanizmusának megértéséhez szükséges, alapvető kenéstechnikai ismeretek

sében jelen volt a

selméletnek [31, 41, 42], amellyel lehe tileg és definiálni a kenőolajokk ni követelmény ]. A hidrodinamika törvényei azonban nem érvényesek abban az eset ilm dja egymástól elválasztani, vagyis amikor határfelületi

kenés jön létre [31, 36, 3 ikai kenés elméletének

ágát az olaj viszkozitása határozza meg; határkenés szkozit a kenőképességet főként az olaj felületi,

jdons

ól függően megkülönböztetünk száraz-, vegyes- és

dást. állapotok az un. Stribeck görbén

ztethet etaktív

l-arom ponensei a szilárd fémfelület

a fémfelületen határfilm képződik, amely sz

grammot 20 g petróleummal hígítva, előzetes keverés

centrifugáltatni. A centrifugálás után fotometriás módszer segítségével határozandó meg a mintán átbocsátott fény intenzitása.

A mintára jellemző detergens indexet (DI) az alábbi képlettel számítható ki:

DI = 100 − I1/I0*100 ahol, DI: detergensindex (max.100)

I1: a modelliszappal készített szuszpenzión átbocsátott fény intenzitása I0: az összehasonlító oldaton átbocsátott fény intenzitása

c.) A potenciális detergens-diszpergens hatás (PDDH) Meghatározása a következő képlet segítségével történik:

PDDH = (DI + M)/225 *100 , ahol, 225: maximálisan elérhető DI és M összege

DI: detergensindex M: szennyeződést lemosó hatás

1.4. Fémfelületek közötti súrlódási és kopási mechanizm

sgálati módszereinek ismertetése után a továbbiakban áttérek az előállított adaléko rövid összefoglalásra. A kenési

ikai kené

folyamatok megéré tős szerepe

hidrodinam tővé vált elméle

ek [38

megalapozni al szembe egész sorát

ben, amikor az olajf a súrlódó alkatrészeket nem tu

8]. Folyadékkenés esetén a hidrodinam megfelelően [23], a kenés hatékonys

esetén a vi ásnak kisebb a szerepe, aktivitási tula ágai határozzák meg.

A súrlódási állapott

folyadéksúrló A jellemző súrlódási

megkülönbö ők (1.21. ábra) [43]. Vegyes súrlódás esetén az olaj felül (poláris: alki ás, aromás, többgyűrűs aromás) kom

aktív pontjain adszorbeálódnak, ezáltal

elválasztja a súrlódó felületeket és megakadályozza azok közvetlen fémes érintkezését.

Az ilyen adszorpciós filmek a fémfelületet a súrlódástól és a kopástól csak viszonylag alacsony hőmérsékleten, kis terhelések esetén képesek megvédeni. Nagy fajlagos terhelések és magas felületi hőmérséklet esetén a felületek kopásának csökkentésére kémiailag aktív vegyületek – adalékok – alkalmazásával stabilis határfelületi filmet kell kialakítani.

A súrlódás egyik következménye a kopás, ami apró anyagrészecskéknek mechanikai erők hatására bekövetkező fokozatos - az üzemeltetés szempontjából káros - leválása, eltávozása a felületről.

µ

„határ” kenés tartománya

Vegyes súrlódás tartománya

Folyadéksúrlódás tartománya

Olajfilm vastagsága

(Z*N)/P

Ahol: Z - viszkozitás

N – súrlódó felületek egymáshoz képesti sebessége

P – alkalmazott terhelés µ– súrlódási együttható

=

tg F tapadási súrlódási tényező

N

„határ” kenés tartománya

Vegyes súrlódás tartománya

Folyadéksúrlódás tartománya

tg F tapadási súrlódási tényező

Ahol: Z - viszkozitás

N – súrlódó felületek egymáshoz képesti sebessége

P – alkalmazott terhelés µ– súrlódási együttható

N

tatóerők hatására zt pedig annak eredményét, a koptatott felület

kopásról és nagy kopásról [36]. A legtöbb es (ReH=10), a valós érintkezési felület között csak ezeknél a „csúcsoknál”

ményeként az érintkezési pontokon nagy s hőmérséklet alakul ki, ami elérheti az adott anyagra lyáshatárt. Emiatt az érintkező felület képlékenyen deformálódhat. Ez

ekedésével egyre intenzívebben jelentkezik. [31]. Az alapvető opási mechanizmusok a következők: adhéziós, korróziós, abráziós, fáradásos és eróziós

súrló módszerek alapvetően 6 fő csoportba oszthatók (DIN

0 322 hatodikban a laboratóriumi modell kísérletek

rtozn szerű próbatesttel végzett vizsgálatokat

a modellkísérletek eredményei azonos vizsgálati minták esetén eredményeket adhatnak. Egyértelmű összefüggés csak részben fordul elő a álatok eredményei között. A azás tűnően használhatók: két adalék súrlódás- . A modellkísérletek további lázat). Az 1.8. táblázatból látható, hogy egy modellkísérlet általában a valós hez képest lényegesen egyszerűbb, de egyetlen kenőolaj vagy adaléko

és csak Ezzel i

FN csúszó súrlódási t

1.21. ábra A Stribeck görbe

A magyar nyelvhasználatban a kopás fogalmán értjük egyrészt a kop végbemenő folyamatot, másrés

méretváltozását. Így beszélhetünk, pl. gyors anyag felülete mikroszkopikus méretekben érd rendkívül kicsi, így a terhelés a két felszín (érintkezési pontok) adódik át

nyomás (0,1-1,0 GPa) és maga

. Ennek ered jellemző fo

okozza az un. adhéziós kopási folyamat kialakulását, ami a felületeket összeszorító erőhatás (nyomás) növ

k kopás.

1. 5. Súrlódás-, és kopáscsökkentő hatás vizsgálati módszerei A dás- és kopásvizsgálati

5 ). Az elsőbe az üzemi kísérletek, a mi modellkísérletek egy ta ak. A laboratóriu

jelentenek. Az üzemi és igen eltérő

modell és a teljes méretű berendezéseken végzett vizsg

k át közvetlenül a gyakorlati alkalm modellkísérletek eredményei ezért nem vihető

ki szintjére. Relatív összehasonlításra azonban

és kopáscsökkentő hatása egymáshoz viszonyítva mérhető

nagy előnye, hogy az üzemi vizsgálatokkal szemben, olcsók és a reprodukálhatóságuk is jó (1.7. táb

üzemelési körülmények

adalékfejlesztés sem képzelhető el az előszelektáló modellvizsgálatok nélkül. Az k vagy adalékkompozíciók száma leszűkíthető a modellkísérletek segítségével, a megfelelő hatással rendelkező összetételek kerülnek fékpadi vizsgálatokra.

gen jelentős költség takarítható meg (1.7. táblázat).

1.7. t

összehasonlítása [31]

Laboratóriumi tesztek Motor tesztek áblázat A laboratóriumi és motor tesztek reprodukálhatóságának, időtartamának és költségének

Reprodukálhatóság, % Időtarta

Költség,

0,01-20 20

m

USD 0,1-24 óra

100-500 napok, esetleg hetek 5000-100000 (több százezer USD)*

* Egy telje

gálati kategóriák [23]

emhasonló kísérletek

s specifikáció kimérésének költsége

1.8. táblázat Kopásvizs 1. Üzemi, illetve üz

Kategória I. Üzemi kísérlet (futókísérlet)

Kategória II. Vizsgálóállomási kísérlet komplett géppel

Kategória III. Komplett gép vagy részegység vizsgálata próbapadon 2. Kísérleti modellrendszer

Kategória IV. Kísérlet kismintán (Pl.: hajtómű)

Kategória V. Igénybevétel hasonló kísérleti próbatesttel (Pl.: siklócsapágy, fogaskerék) Kategória VI. Modellkísérlet egyszerű próbatesttel

1.5.1. Laboratóriumi modellvizsgálatok

Egy laboratóriumi súrlódás- és kopásvizsgáló modellrendszer kialakításánál figyelembe kell venni a gyakorlati alkalmazás paramétereit. Ilyenek a mozgás jellege, sebessége, a súrlódó párok érintkezésének geometriája (vonal, pont vagy felület érintkezésű), az alkalmazott terhelés, az üzemi hőmérséklet, a felhasznált kenőanyag típusa és tulajdonságai (teljesítményszintje), a súrlódó felületek anyaga és egyéb tényezők, pl.: a nedvesség, rezgés stb. [23]. A működési paraméterek változatossága miatt sokféle laboratóriumi tesztet használnak (Pl.: négygolyós, Timken, pin-on-disk, stick-slip, Falex, FZG, Mini Traction Machine, KRL, Vickers stb.) [31, 44]. A dolgozat véges keretei miatt az alábbiakban csak a kísérleti munkában is használt négygolyós készülék szabványos mérési módszerét ismertetem.

Négygolyós vizsgálat

A kenőanyagot négy azonos méretű golyóból álló rendszerben vizsgálják, amelyből három áll a változtatható terheléssel hozzájuk szorított negyedik pedig forog (1. 22.

ábra).

1.- Tokmánnyal rögzített forgó golyó 2.- Tokmány

3.- Alsó, az álló golyókat rögzítő hollandi rész

4.- Leszorító gyűrű 5.- Golyótartó csésze

1.22. ábra A négygolyós készülék mérőfej

A golyók a vizsgálandó olajba (8 ml) merülnek. A golyók terhelése fokozatosan n növelhető a hegedési terhelésig. Az értékelés alapja a terhelés és az idő függvényébe mért kopásnyom, a súrlódási együttható és a hegedési terhelés. A négygolyós vizsgálattal pontszerű érintkezésnél kialakuló kopások modellezhetők, amelyre főleg az adhéziós kopási folyamat jellemző. A dolgozat témájának megfelelően a különböző négygolyós vizsgálati eljárásokat röviden ismertetem. [31, 44, 45, 46]

Kopásvizsgálat (ASTM D 4172) Terhelő erő: FN=147 N vagy FN=392 N

A vizsgált kenőolaj hőmérséklete: T=75±2,5°C A felső golyó fordulatszáma: n=1200 1/min

A vizsgálat időtartama: 60 min Értékelés:

A kopásvizsgálat eredménye az alkalmazott terheléshez és vizsgálati időhöz tartozó átlagos kopási átmérő.

EP hatás vizsgálata (DIN 51350)

A kenőolajok nagy terhelésnél mutatott teherbíró képességének jellemzésére többféle módszer létezik:

- Átlagos Hertz-terhelés

- Terhelés-kopás index számítása - Hegedési pont

záma: n=1780 1/min A vizsgálat időtartam

i egészen a hegedési

1.5.2. Felületanalitikai módszerek

Az utóbbi évtizedben a kopott felületek kémiai összetételének, morfológiájának, topográfiájának vizsgálatára, a kenési mechanizmusok megértése érdekében számos újabb és régebbi analitikai módszert alkalmaztak (3. melléklet). A hagyományos analitikai berendezések módosításával készített nagy felbontású felületanalitikai módszerek, valamint a felületek rétegről rétegre történő vizsgálatát elősegítő ion-ágyús felületroncsolás egyedi lehetőségeket biztosít a felületi morfológia vizsgálatára. A legújabb módszerek közül kiemelhető az ED/P/XRF elemanalitikai módszer, amely polarizált röntgensugarat használ fel. Alkalmazásával különböző kémiai elemek, extrém kis (1ppm) koncentrációkban egymás jelenlétében is kimutathatók.

Míg a röntgensugárzással

(XRF) és a felületi kristályszerkezet (XRD) vizsgálható, az FTIR technika a motorolaj Módszer:

Terhelő erő: növekvő terhelés a hegedés bekövetkezéséig A vizsgált kenőolaj hőmérséklete: környezeti

A felső golyó fordulats

a: egy terhelés fokozatban 10±0,2sec Értékelés:

Átlagos Hertz-terhelés

A vizsgálatot 400N terhelésnél kell kezdeni és a hegedési terhelésig folytatni (összesen 20 mérési pontra van szükség). A hegedési terhelésnél ellenőrző mérést kell végrehajtani. Meg kell határozni az átlagos kopásnyom átmérőt, majd a korrigált Hertz terhelést szabvány szerint számítani. Az kopásnyom átmérőt Herz-féle belapulással korrigálva a kopásnyom átmérő (korrigált) vs. Terhelés diagram megszerkeszthető, amelyről a berágódási terhelés grafikusan meghatározható.

Terhelés-kopás index:

Meghatározásához 10 mérésből álló sorozatot kell elvégezn

terhelésig, a kopásnyomok átlagát számítani kell. Ha ez a kompenzált kopási átmérőkhöz képest 5%-nál kisebb eltérést mutat a szabványban rögzített módon a terhelés-kopás index számítható.

Hegedési pont:

Az elérhető legnagyobb terhelés, amelynél a három álló golyó a forgó golyóval

„összeheged”.

a kopott felületen lévő atomok (kémiai elemek) eloszlása

komponensek kémiai szerkezetváltozásának követésére használható EHD tartománybeli kenési folyamatok esetén, az FTIRM (Infrared Microspectrometry) a szénhidrogén

komponensek kémiai szerkezetváltozásának követésére használható EHD tartománybeli kenési folyamatok esetén, az FTIRM (Infrared Microspectrometry) a szénhidrogén

In document Molibdén tartalmú poliizobutilén-poliborostyánkősav alapú motorolaj adalékok előállítása és vizsgálata (Pldal 23-0)