Környezetvédelmi előírások változása
Motorolajok fejlesztési tendenciái Főbb hajtóerők: emisszió csökkentése, motorhajtóanyag takarékosság, motorolaj csereperiódus növelése Megoldások: kipufogógáz utóátalakítók, - visszavezetés, súrlódási veszteségek csökkentése Válaszok: kis S-, P- és hamutartalmú adalékok, hatékonyabb detergensek, diszpergensek, antioxidánsok, kopás- és súrlódáscsökkentők Új típusú multifunkcionális adalékok kifejlesztése
Kísérleti célkitűzés 1 kg mennyiségben előállított Mo- ill. Mo- és S-tartalmú többfunkciós PIB-poliszukcinimid típusú diszpergens adalékok vizsgálata teljes motorolaj kompozíciókban.
Felhasznált anyagok Mo- ill. Mo- és S-tartalmú PIB-poliszukcinimidek SN-150/A paraffinos alapolaj finomítvány SAE 15W-40 API CG-4 diesel motorolaj és egy SAE 10W-40 API SJ/CF benzinüzemű motorolaj
Vizsgálati módszerek • Mo- és S-tartalom meghatározása, XRFS • Viszkozitás mérése, MSZ EN ISO 3104 • DD hatékonyság, PDDH és foltdiszpergencia • Nagyhőmérsékletű lerakódást gátló hatás, lemezes kokszoló • Termikus- és oxidációs stabilitás, IP-48 módszer • Kopás- és súrlódásgátló hatás, módosított Stanhope Seta négygolyós berendezés (600 N, 1 h)
Az egyedi adalékok vizsgálati eredményei I. Jellemzők KV100°C , mm2/s TBN, mg KOH/g Nitrogéntartalom, % Mo-tartalom (XRFS), % Kéntartalom (XRFS), % Zavarosság 1:9 n-C7-ben, % 3 % adalék SN-150/A-ban V.I.E DD hatásvizsgálati adatok DI, % M, mm PDDH, %
S-M-47/04 S-MS-48/04 Referencia 325,1 16,5 0,98 0,4 0 15
310,6 11,8 0,88 0,37 0,12 39
497,0 14,1 1,0 0 0 15
108
108
118
100 90 84
100 100 89
100 85 82
Az egyedi adalékok vizsgálati eredményei II. Kopás- és súrlódásgátló hatás Jellemzők
S-M-47/04 S-MS-48/04 Referencia
Tmax(átlag), oC
55,3
63,5
70,1
Max. pont, sec.
3400
3100
3000
Teljes integrál
155899
171706
193607
Területarány, %
54,3
59,6
67,2
Kopási átmérő, mm
0,40
0,93
0,63
A kísérleti motorolajok összetétele Minta jele
Kísérleti diszpergens
Koncentrációja %
Ref. diszpergens koncentrációja, %
KO-1
S-M-47/04
10,5
0,0
KO-2
S-MS-48/04
10,5
0,0
KO-5
S-M-47/04
5,3
5,2
KO-6
S-MS-48/04
5,3
5,2
KO-9
S-M-47/04
2,6
7,9
KO-10
S-MS-48/04
2,6
7,9
KO-14
S-M-47/04
7,5
0,0
KO-15
S-MS-48/04
7,5
0,0
KO-18
S-M-47/04
4,5
3,0
KO-21
S-MS-48/04
4,5
3,0
A kísérleti motorolajok PDDH értékszámai 120
DI, %
M, mm
PDDH, %
100
80
60
40
20
0 REF SD
KO-1
KO-2
KO-5
KO-6
KO-9
KO-10 REF DM KO-14
KO-15
KO-18
KO-21
A kísérleti motorolajok foltdiszpergencia eredményei
A kísérleti motorolajok lemezes kokszolóval nyert eredményei 70
3h
6h
9h
Kumulált
60
LGH, %
50 40 30 20 10 0 REF SD
KO-5
KO-10
REF DM
KO-18
KO-21
A kísérleti motorolajok termikus stabilitása 25
KV 40 változása, % KV100 változása, %
20
15
10
5
0
-5
REF SD
KO-1
KO-2
KO-5
KO-6
KO-9
KO-10
REF DM
KO-14
KO-15
KO-18
A kísérleti motorolajok oxidációs stabilitása 0
-5
-10
-15
-20
KV40 változása, % -25
KV100 változása, %
Kopás- és súrlódásgátló hatékonyság (Mo-tartalmú adalék esetén) 1,8 1,6
Kopási átmérő Kopási átmérő, hőkezelés után Tmax Tmax, hőkezelés után
80
75
70
1,2 1
65 0,8 60
0,6 0,4
55 0,2 0
50 REF SD
KO-1
KO-5
KO-9
REF DM
KO-14
KO-18
KO-21
Tmax, °C
Kopási átmérő, mm
1,4
Kopás- és súrlódásgátló hatékonyság (Mo-és S-tart. adalék esetén)
Kopási átmérő, mm
1
Kopási átmérő Kopási átmérő, hőkezelés után Tmax Tmax, hőkezelés után
80 75
0,8
70
0,6
65
0,4
60
0,2
55
0
50 REF SD
KO-2
KO-6
KO-10
REF DM
KO-15
KO-21
Tmax, °C
1,2
Összefoglalás I. • Alapolajban vizsgálva a kísérleti adalékok kiegészítő kopás- és súrlódásgátló hatásúak voltak a referencia diszpergenshez képest. • A motorolajok PDDH értékszámai hibahatáron belül megegyeztek, míg a foltdiszpergencia vizsgálat szerint a kétféle adalék és motorolaj között jelentős különbségeket tapasztaltunk. • A nagyhőmérsékletű lerakódást gátló hatás a benzines motorolaj kompozíciók esetén kedvezőbbnek adódott. • A diesel motorolajok oxidációs-, míg a benzinesek termikus stabilitása bizonyult jobbnak.
Összefoglalás II. • A Mo-tartalmú diszpergensek kompozíciói kedvezőbb termikus stabilitással rendelkeztek, a Mo- és S-tartalmúak pedig jobb oxidációs stabilitással bírtak. • A kopásgátló hatékonyság a referencia motorolajok szintjén volt, a súrlódáscsökkentő hatékonyság általában jobbnak bizonyult. • A motorolajok előzetes hőkezelését (200°C, 1 h) előnyösnek találtuk a kopás- és súrlódásgátló hatékonyságra. • Mindkét motorolaj formula esetén kiválaszthatók a referenciánál kedvezőbb tulajdonságú összetételek.
Köszönetünket fejezzük ki a MOL-LUB Kenőanyag Gyártó Forgalmazó és Szolgáltató Kft-nek
Vegyészmérnöki Intézet Kooperációs Kutatási Központnak
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
