Tepalo šlyties stabilumo ir klampos indekso gerinimo priemonė.

Šlyties stabilumasyra polimero gebėjimas atsispirti šlyties įtempiams, o tai yra esminis veiksnysKlampumo indekso gerintojai. Kai klampumo indekso gerintuvas turi prastą šlyties stabilumą, pagrindinė polimero grandinė nutrūksta veikiant šlyties įtempiams, todėl sumažės klampumas. Dėl to sumaišyta tepalinė alyva negali išlaikyti pradinio klampumo laipsnio, todėl padidėja dėvėjimasis ir degalų sąnaudos.

Šlyties stabilumas yra susijęs su polimerizacijos laipsniu (santykinė molekulinė masė), dispersijos laipsniu (santykinis molekulinės masės pasiskirstymas) ir polimero hidrodinamika tirpale klampumo indekso gerintojams.

Kuo ilgesnė polimero grandinė (kuo didesnė santykinė molekulinė masė) ir kuo didesnė dispersija, tuo lengviau ji nutrūks, dėl to prastesnis šlyties stabilumas.

Ir atvirkščiai, kuo mažesnė polimero santykinė molekulinė masė, tuo geresnis šlyties stabilumas, tačiau apdorojimo greitis bus didesnis, o tai kenkia švarai. Todėl reikia tik pasiekti reikiamą šlyties stabilumą, o ne aklai siekti kuo mažesnio šlyties stabilumo.

 

Kaip išreikšti šlyties stabilumą?

 

Mineralinė bazinė alyva yra Niutono skystis, kurio klampumas neturi nieko bendra su šlyties greičiu. Tepalinė alyva (daugiarūšė alyva), pridėta su klampumo indekso gerintuvu, pakeičia bazinės alyvos tekėjimo savybes ir tampa neniutono skysčiu. Klampumas kinta didėjant arba mažėjant šlyties greičiui.

Veikiant šlyties įtempimui, sumažės kelių rūšių alyvos klampumas, kuris išreiškiamas klampos mažėjimo greičiu arba klampos praradimo greičiu (Šlyties stabilumo indeksas, SSI).

Kai polimeras yra veikiamas dideliu šlyties greičiu, laikinai sumažės klampumas. Šiuo metu šlyties greitis paprastai yra apie 10⁴s^-1, o jo molekulės tekės ašine kryptimi ir taps tvarkingos. Polimero forma keičiasi nuo sferinės linijos Aglomeratai virsta pailgomis struktūromis, kurios užima mažiau hidrodinaminio tūrio, todėl mažėja klampumas. Šis klampos sumažėjimas yra grįžtamas ir gali būti atkurtas, kai išnyksta šlyties įtempis, todėl šis klampos sumažėjimas yra laikinas, išreikštasLaikinojo šlyties stabilumo indeksas (TSSI).

Toliau didėjant šlyties greičiui, deformuojasi vis daugiau molekulių, todėl prarandamas didesnis klampumas, kol pasiekiamas didžiausias deformacijos dydis. Kai šlyties greitis pasiekia virš 10⁶s^-1, be laikino klampos praradimo, yra ir negrįžtamas klampos sumažėjimas, kurį sukelia polimero grandinės skilimas, kuris vadinamas nuolatiniu klampos praradimu. Nuolatinis šlyties stabilumo indeksas (Nuolatinis šlyties stabilumo indeksas, PSSI) atstovauja. Polimero grandinės nutrūkimas paprastai vyksta grandinės viduryje, kur anglies ir anglies jungtis suskaidoma, kad susidarytų dvi mažesnės molekulės.

Kuo didesnė polimero molekulinė masė, tuo lengviau jis deformuojasi ir mechaniškai suyra. Tačiau, kai santykinė polimero molekulinė masė yra pakankamai maža, net nuolatinis klampumo sumažėjimas neįvyks ir paprastai nėra lengva sukelti tolesnę degradaciją, todėl skilimo procesas yra savaime ribojamas.

Kiekvienos variklio dalies šlyties greitis skiriasi, o laikinas klampos praradimas taip pat skiriasi. Krumpliaratis, guolis, stūmoklis ir cilindro sienelė yra didžiausi, o laikinas klampumo praradimas taip pat didelis, todėl šios dalys gali lengvai susidėvėti ir nusitrinti.

 

Šlyties greitis benzininėje variklio alyvoje

Šlyties greitis		Variklio dalys	Įtaka
A	103/s~104/s	Galinis stūmoklio žiedas, vožtuvo kotas, siurblio įvadas	Kuro sąnaudos, sklandumas žemoje temperatūroje
B	105/s~106/s	Kakliuko guoliai, stūmokliai, cilindrų sienelės	Guolių susidėvėjimas, pykinimas, karštas paleidimas
C	106/s-1~108/s	Krumpliaračiai, kumšteliai, velenai	dėvėti

 

Klampumo praradimas matuojamas pagal kinematinę klampą (KV) prieš ir po šlyties. Nuolatinis šlyties stabilumas dažniau apibrėžiamas nuolatinio šlyties stabilumo indeksu (PSSI) arba tiesiog SSI pagal ASTM D6022 taip:

 

PSSI=SSI=（V₀-V_S）/(V₀-V_b)*100

 

V_o= nenukirptos alyvos klampumas

V_s= nukirptos alyvos klampumas

V_b= bazinio skysčio klampumas (be polimero)

 

Yra trys dažniausiai naudojami šlyties stabilumo matavimo metodai.

 

● Dyzelinio purkštuko metodas

● Ultragarsinis metodas

● L-38 metodas (kirpimo laipsnis matuojamas po to, kai L-38 variklis veikia 10 valandų)

 

Šių trijų metodų griežtumas labai skiriasi. Vidaus degimo variklių alyvos specifikacijose JAV, Europoje ir Kinijoje atitinkamai naudojamas L-38 metodas, dyzelinio purkštuko metodas ir ultragarsinis metodas. Visi trys metodai reikalauja, kad klampumas po kirpimo vis tiek išliktų klampos intervale, nurodytame šios rūšies alyvai.

 

SSI palyginimasetileno-propileno kopolimeras (OCP) VIIpagal skirtingus bandymo metodus.

 

PREKĖ	SSI proc
	Dyzelino purkštukas	"Sonic Shear"	L-38 variklio testas
Etileno-propileno kopolimerai dažniausiai naudojami JAV ir Kinijoje	48.5	38	20~22
Dažniausiai naudojami etileno-propileno kopolimerai, atitinkantys Europos specifikacijas	28.3	21.7	12

 

Aukščiau pateiktoje lentelėje parodyta, kad JAV ir Kinijoje dažniausiai naudojamų etileno-propileno kopolimerų SSI vertė yra apie 50 procentų naudojant dyzelino purkštuką, apie 40 procentų pagal Sonic Shear ir apie 20 procentų L-38 variklio. Testas.

Paprastai pagal Europos specifikacijas naudojamų etileno-propileno kopolimerų SSI vertė yra apie 30 procentų pagal dyzelinio purkštuko metodą, apie 22 procentų pagal Sonic Shear ir apie 12 procentų pagal L-38 variklio testą.

Atkreipkite dėmesį, kad SSI vertė priklauso nuo konkretaus kirpimo įtaiso, naudojamo šlyties stabilumui matuoti.

 

Įvairių tepalinių alyvų šlyties stabilumo reikalavimai:

 

Benzino variklio alyva<  Diesel Engine Oil  <   Automatic Transmission Fluid (ATF)  <   Hydraulic Oil  <   Gear Oil.

 

Įvairūs tepalų alyvos produktai turi atitinkamus šlyties stabilumo bandymo metodus, kad atitiktų jų reikalavimus.Bandymo metodaiyra:

Karterio tepalas: garsinio šlyties metodas (ir 5 min., ir 10 min.), 3200 km (2000 mylių) kelio šlyties bandymas, L-38 metodas, dyzelinio purkštuko metodas, Peugeot 204 testas.

Automatinės pavarų dėžės skystis ir hidraulinė alyva: Dexron ATF, HETC T-13, 10,000 ciklai, Chrysler vairo stiprintuvo siurblio testas, 4h × 93,3 laipsnis (bandymo sąlygos apima 4137kPa × 1700r /min ir 2758kPa × 1800r /min).

Pavarų alyva: ALI kintamo stiprumo balų bandymas-šlyties stabilumo nustatymas (AL I kintamo stiprumo balų bandymas-šlyties stabilumo nustatymo testas) 93,3 laipsnio × 120 val.

 

SSI nustatoma įvairiais šlyties bandymo metodais

Tepalų tipai	Karterio alyva			ATF	Hidraulinis tepalas	Pavarų alyva
Bandymo metodas	Sonic Shear①	L-38,10h	Dyzelino purkštukas②	Deksronas ATF③10 000 ciklas	Siurblio testas④	ALIVSST⑤
Akriloidas 702⑥	30	20	45	49	52	89
Akriloidas 955⑦	23	12	36	43	45	--
Akriloidas 1017⑧	0	0	0.5	0	1	15~20

 

① ASTM D-2603, min. 5 min.

② DIN-51382: Dyzelino purkštukas: 10W-30/10W-40.

③ Dexron ATF, HETC T-13, 10 000 ciklų.

④ Chrysler vairo stiprintuvo siurblio bandymas, 4h × 93. 3 laipsniai, apkrova 2758kPa, 1800r/min.

⑤ ALI kintamo stiprumo balų testo šlyties stabilumo nustatymas, 93, 3 laipsniai × 120 val.

⑥ Akriloidas 702: PMA su stingimo temperatūrą mažinančiu poveikiu, tinka benzininiams varikliams.

⑦ Akriloidas 955: MA su stingimo temperatūrą mažinančiu ir dispersiniu poveikiu, tinka benzininiams ir dyzeliniams varikliams

⑧ Acryloid 1017: PMA, tinka automatinės pavarų dėžės skysčiui, hidraulinei alyvai ir kelių laipsnių pavarų alyvai.

 

KRL šlyties stabilumo bandymo metodasbuvo pripažintas tepalų pramonėje kaip tikslus šlyties bandymo metodas, skirtas prognozuoti tepalinės alyvos klampumo sumažėjimą tikromis eksploatavimo sąlygomis ir tapo svarbia vertinimo priemone kuriant šiuolaikinius tepalinės alyvos produktus.