Rties of Engine Oils and the Wear of Engine Friction Units When Ultrasonic Oil Treatment

Abstract

Проблема и цель. Целью настоящего исследования является оценка влияния частоты ультразвука на смазочные свойства моторных масел и износ узлов трения двигателей при ультразвуковой обработке масел. Методология. Предметом исследований является ультразвуковая обработка моторных масел и вызываемые ею изменения износа узлов трения. Были проведены следующие эксперименты: оценка влияния частоты ультразвука на изменение коэффициента поверхностного натяжения моторных масел при их ультразвуковой обработке; оценка влияния частоты ультразвуковой обработки смазки на износ образцов пар трения при износных испытаниях образцов на машине трения 2070 СМТ 1М. Обработка моторного масла ультразвуком проводилась с помощью экспериментального устройства для генерации ультразвука переменной частоты. Обработке подвергались моторные масла: масло моторное «LukoilDIESELOIL» 10W-40 минеральное; масло моторное «SHELL Helix HX7 Diesel» 10W-40 полусинтетическое; масло моторное «ZIC X7 Diesel» 10W-40 синтетическое. Результаты. Были получены расчетно-экспериментальные зависимости коэффициента поверхностного натяжения от частоты ультразвукового сигнала для минерального, полусинтетического и синтетического моторных масел, а также зависимости фактора износа образцов пар трения от частоты ультразвука длясинтетического моторного масла.Определен диапазон частот ультразвука (17-44 кГц), при котором ультразвуковая обработка синтетического моторного масла дает наибольшее снижение износа пар трения Заключение. На основании проведенных исследований рекомендуется проводить обработку моторного масла ультразвуком в диапазоне частот от 17 до 44 кГц. Рекомендуется также продолжение работ по доработке устройства для генерации ультразвука оптимальной частоты и адаптации его в систему смазки реальных дизельных автотракторных двигателей. Problem and purpose. The purpose of this study was to assess the efect of ultrasound frequency on lubricating properties of engine oils and the wear of friction units of engines when ultrasonic treatment of oils. Methodology. The subject of the research was the ultrasonic treatment of engine oils and the changes in the wear of friction units caused by it. The following experiments were carried out: evaluation of the efect of the ultrasound frequency on the change in the surface tension coefcient of motor oils when their ultrasonic treatment; evaluation of the efect of the frequency of ultrasonic treatment of the lubricant on the wear of samples of friction pairs during wear tests of samples on a 2070 SMT 1M friction machine. Ultrasonic treatment of engine oil was carried out using an experimental device for generating ultrasound of variable frequency. The following engine oils were processed: motor oil "Lukoil DIESEL OIL" 10W-40 mineral; motor oil "SHELL Helix HX7 Diesel" 10W-40 semi-synthetic and motor oil "ZIC X7 Diesel" 10W-40 synthetic. Results. Authors got calculated and experimental dependences of the surface tension coefcient on the frequency of an ultrasonic signal for mineral, semi-synthetic and synthetic motor oils, as well as the dependence of the wear factor of samples of friction pairs on the frequency of ultrasound for synthetic engine oil. The frequency range of ultrasound (17-44 kHz) was determined, in which the ultrasonic treatment of synthetic motor oil gave the greatest reduction in the wear of friction pairs. Conclusion. Based on the studies carried out, it is recommended to treat engine oil with ultrasound in the frequency range from 17 to 44 kHz. It is also recommended to continue work on improving the device for generating ultrasound of the optimal frequency and adapting it to the lubrication system of real diesel automotive engines.