1. Kontrola jakości oleju zestawem firmy MOBIL.

Zestaw kontrolny firmy MOBIL pozwala na szybkie określenie zawartości wody w oleju, wartości TBN oraz względnej wartości lepkości w odniesieniu do oleju wzorcowego. Sposób określenia tych parametrów opisany zostanie poniżej.

1.1. Określenie zawartości wody w oleju.

1. wlać 5 ml oleju używanego do głównej komory naczynia pomiarowego,

2. odmierzyć w menzurce 15 ml odczynnika Reagent S water test i dolać do oleju,

3. odczynnik Reagent A wsypać do plastikowej rurki w naczyniu,

4. zamknąć naczynie i wstrząsać przez 20 s powtarzając mieszanie co 2 minuty aż do ustabilizowania ciśnienia na manometrze naczynia,

5. odczytać wskazanie manometru przy ustabilizowanym ciśnieniu (po ok. 5 min) i podstawić wartość do wzoru:

H₂0 [%] = (odczyt z manometru x 5) / wielkość próbki oleju [ml].

1.2. Określenie wartości TBN oleju.

1. umieścić 10 ml odczynnika Reagent N w głównej komorze naczynia pomiarowego,

2. dodać do komory 10 ml testowanego oleju,

3. odczynnik z saszetki wsypujemy do plastikowej rurki i zakręcamy naczynie,

4. wstrząsać przez 1 min i powtarzać regularnie aż do ustabilizowania ciśnienia,

5. 
   odczytujemy ciśnienie z manometru i z tabeli odczytujemy odpowiadającą temu ciśnieniu wartość TBN

1.3. Oszacowanie lepkości

Za pomocą specjalnego przyrządu (równi pochyłej) przez porównanie prędkości oleju wzorcowego i badanego wypływających ze zbiorniczków i płynących wzdłuż żłobień określamy czy wartość lepkości używanego oleju mieści się w dopuszczalnym zakresie.

2. Zmiany parametrów fizyko-chemicznych oleju.

2.1. Utlenianie oleju.

Pod wpływem powietrza oleje smarowe ulegają procesowi utleniania który to proces odpowiada za tzw. starzenie oleju czyli pogorszenie jego własności użytkowych (zauważalne po ściemnieniu oleju) takich jak:

• wzrost poziomu zanieczyszczeń w oleju,

• zmiana lepkości ,

• utrata własności ochronnych przed korozją (spadek TBN),

• zwiększenie skłonności do tworzenia osadów i nagarów.

2.2. Zanieczyszczenia w oleju.

Zanieczyszczenia w olejach mogą być wywołane przedostaniem się do oleju: cieczy (paliwo, woda) i produktów spalania.

1. Wpływ paliwa.

Paliwo w oleju powoduje:

• zmianę lepkości zależnie od rodzaju paliwa (pogorszenie własności smarnych),

• spadek temperatury zapłony (paliwa lekkie) co może grozić np.: wybuchem w skrzyni korbowej silnika,

• spadek wartości TBN,

• przyśpieszone procesy starzenia oleju.

2. Wpływ wody.

Woda w oleju powoduje:

• zmniejszenie działania anty-korozyjnego olejów (reakcje z tlenkami siarki w niskich temperaturach),

• powstawanie trwałych emulsji wodno-olejowych,

• zmiana lepkości i smarności,

• wymywanie dodatków uszlachetniających oleje,

• sprzyja rozwojowi bakterii i mikroorganizmów (osady i rozkład oleju).

3. Wpływ produktów spalania.

Produkty spalania w oleju powodują:

• zintensyfikowanie procesów korozji elementów silnika,

• tworzenie laków i nagarów na tulei cylindrowej,

• spadek TBN oleju,

• wzrost zanieczyszczeń oleju metalami,

• niespalone cząstki stałe powodują wzrost zużycia ciernego

(zużywanie górnych pierścieni tłokowych, tulei),

• zatykanie przewodów olejowych,

• przyśpieszenie procesów starzenia oleju,

• zmniejszenie trwałości i niezawodności silnika.

3. Charakterystyka olejów dla okrętowych silników napędu głównego i silników agregatowych.

Poniżej przedstawiono wymagania ogólne stawiane olejom dla silników okrętowych w zależności od typu oleju.

Oleje obiegowe: należą do klasy lepkości SAE 30 - SAE 40, posiadają odpowiednie własności myjącymi i dyspergującymi oraz zależnie od przeznaczenia różną wartość rezerwy alkalicznej TBN która może wynosić:

0 - 1,5 - starsze silniki wodzikowe na paliwa nie zawierające siarki,

6 - 8 - silniki wodzikowe wysoko obciążone cieplnie,

10 - 16 - silniki bezwodzikowe umiarkowanie i wysoko obciążone cieplnie na paliwa z niską zawartością siarki,

20 - 30 - silniki bezwodzikowe wysoko obciążone cieplnie na paliwa o dużej zawartości siarki.

Oleje cylindrowe: należą do klasy lepkości SAE 40 - SAE 50 i charakteryzują się wysokimi właściwościami myjąco-dyspersyjnymi oraz rezerwą alkaliczną TBN równą:

10 - 15 - silniki zasilane paliwem o niskiej zawartości siarki,

30 - 40 - starsze silniki na paliwa o średniej i wysokiej zawartości siarki,

60 - 70 - nowoczesne silniki wysoki obciążone cieplnie spalające paliwa ciężkie o średniej i wysokiej zawartości siarki.

Poniższa tabela przedstawia przykładowe oleje smarne produkcji zagranicznej zalecane do współczesnych okrętowych silników dwusuwowych:

Oleje dla silników okrętowych muszą mieć parametry zgodne z zaleceniami producenta silników np. wg.: HCP „Cegielski” oleje powinny mieć następujące parametry:

a) Silniki dwusuwowe:

• olej obiegowy: klasa lepkości SAE 30, o alkaliczności co najmniej TBN 5 mg KOH/g, dobre własności myjące, stabilność termiczna oraz odporność na emulgowanie z wodą i pienienie się,

• olej cylindrowy: klasa lepkości SAE 50, o alkaliczności co najmniej TBN 70 mg KOH/g, duża wytrzymałość filmu olejowego, dobre właściwości myjące i stabilność termiczna oraz zapobieganie zużyciu ściernemu pierścieni tłokowych i tulei.

b) Silniki czterosuwowe:

• olej obiegowy: klasa jakości CD, lepkość w temperaturze 40 °C 120-180 cSt, wskaźnik lepkości 80-100, klasa lepkości SAE 40, temperatura zapłonu powyżej 220 °C, temperatura krzepnięcia poniżej 15 °C, alkaliczność zależnie od typu spalanego paliwa:

• dla paliw lekkich o zawartości siarki

S < 1% - TBN 12-15 mg KOH/g

1% <S <2% - TBN 25-30 mg KOH/g

• dla paliw ciężkich o zawartości siarki

s ≤ 5% - TBN do 30 mg KOH/g

Olej należy uznać za zużyty, podlegający wymianie, jeżeli:

• lepkość zmniejszy się o 20% lub zwiększy się o 30% w stosunku do lepkości znamionowej,

• temperatura zapłonu spadnie poniżej 180 °C,

• zawartość nierozpuszczalnych zanieczyszczeń wzrośnie ponad 2,5%,

• zawartość wody w oleju przekroczy 0,5% wag,

• TBN spadnie poniżej 50% wartości początkowej.

4. Analityczne metody badania olejów.

Wśród analitycznych metod badania olejów poza metodami czysto chemicznymi występują także fizyko-chemiczne sposoby kontroli składu olejów. Wśród których na uwagę zasługuje np.: atomowa analiza absorpcyjna pozwalająca wykryć w oleju większość pierwiastków metalicznych z bardzo dużą selektywnością, stosowana głównie do oznaczania zawartości pierwiastków rzędu ppm, a nawet ppb. Metoda ta wykorzystuje zjawisko absorpcji przez atomy pierwiastków promieniowania o długości fali charakterystycznej dla danego pierwiastka. Oznaczenia przeprowadza się za pomocą spektrometrów do absorpcji atomowej. Źródłem promieniowania jest najczęściej lampa z katodą wnękową wykonaną z metalu, który ma być oznaczany. Proces badania polega na absorpcji promieniowania przez atomy danego pierwiastka w badanym roztworze. Jako detektory stosuje się fotopowielacze.

Odchyłka płaskości -największa odległość punktów powierzchni rzeczywistej od płaszczyzny przylegającej.

Odchyłka współosiowości względem wspólnej osi-największa odległość osi tolerowanej powierzchni od wspólnej osi dwu lub więcej powierzchni obrotowych.

Część praktyczna:

Pomiary płaskości podstawy silnika i współosiowości siedzeń łożysk głównych wykonane zostały na silniku DEUTZ RV6 M43 interferometrem laserowym Shaft 2000.

Pomiar płaskości:

Pomiar ma na celu stwierdzenie i wyznaczenie wielkości błędu płaskości podstawy silnika.

Wykonujemy to przyrządem laserowym mierząc odległości pomiędzy kolejnymi otworami łożysk na płaskiej części podstawy silnika. Część stacjonarną montujemy na wzdłużnych wspornikach. Część przesuwną montujemy podobnie i dostosowujemy wysokości przyrządów przed przystąpieniem do pomiarów.

Procedura pomiaru:

1. Rozpoczynamy pomiar przez ustawienie części stacjonarnej na końcu bazy mierzonego elementu. Część przesuwną ustawiamy na drugim końcu bazy,

2. Przystępujemy do wycentrowania wiązki laserowej pomiędzy

urządzeniami pomiarowymi. W tym celu otwieramy pokrywy centrujące i ustawiamy wiązkę przy pomocy niebieskich śrub umieszczonych na przyrządzie stacjonarnym,

3. Przesuwamy możliwie najbliżej do siebie obie części pomiarowe i

zabezpieczamy je włączeniem elektromagnesu. Notujemy kąt ukazany

na ekranie. Uruchamiamy na ekranie ikonę rejestrowania.

Dokonujemy rejestracji pierwszego pomiaru.

4. Następnie ustawiamy część przesuwną w pozycji drugiego miejsca

pomiarowego i rejestrujemy pomiar. Wartość pomiaru mnożymy przez

odległość i potwierdzamy przez OK. Wszystkie te czynności

dokonujemy na ekranie.

5. Po tym wykonujemy następny pomiar jak powyżej. Takich pomiarów

możemy dokonać 16. Po wykonaniu pomiaru na ekranie widzimy

wykres naszej odchyłki płaskości i możemy go wydrukować.

Pomiar grubości ścianki w warunkach warsztatowych można dokonywać za pomocą tradycyjnych urządzeń pomiarowych t.j. suwmiarka, mikrometr, bądź też za pomocą specjalistycznych urządzeń wykorzystujących zjawisko ultradźwięków lub też zjawisko przebiegu strumienia pola magnetycznego.

Gdy dostęp do miejsca pomiarowego jest łatwy pomiaru możemy dokonać prostymi narzędziami pomiarowymi t.j. suwmiarka czy też mikrometr. Sytuację komplikuje brak łatwego dostępu do miejsca pomiarowego. Wtedy wykorzystujemy urządzenia specjalistyczne. Jednym z takich urządzeń jest urządzenie ultradźwiękowe wykorzystujące zjawiska typowe dla ruchu falowego , zachodzące w danym środowisku oraz na jego granicach. Głównym powodem wykorzystania tego zjawiska było odbicie fali na granicy ośrodka. Za pomocą przetwornika magnetostrykcyjnego lub piezoelektrycznego wytwarzamy falę dźwiękową o odpowiedniej długości. Fala przechodząc przez dany obiekt ulega transformacjom i odbiciom przez co jesteśmy w stanie określić grubość i ilość warstw badanego obiektu. Rozróżniamy trzy metody badań ultradźwiękowych:

1. metoda cienia zwana metodą przepuszczania opartą na pomiarze natężenia fali przechodzącej przez dany obiekt

b) metoda echa inaczej metoda odbicia polegająca na wytworzeniu i wprowadzeniu do badanego materiału impulsów fal ultradźwiękowych oraz ich odbiorze po odbiciu od powierzchni ograniczonej

2. metoda rezonansu, opartą na zjawisku odbicia fali od powierzchni ograniczonej

Drugą metodą pomiaru grubości i warstw ścianki poprzez zaburzenia strumienia pola magnetycznego. Poprzez materiał przepływa strumień pola magnetycznego.

B = u H [ V S/m² = 1T

B - indukcja magnetyczna

U - przenikliwość

H - natężenie pola magnetycznego

Strumień magnetyczny przechodząc z ośrodka o większej przenikliwości do ośrodka o mniejszej przenikliwości załamie się do prostopadłej do granicy tych ośrodków. Powstaje rozproszenie pola magnetycznego, dzięki któremu możemy odczytać ilość warstw lub grubość badanego materiału.

POMIARY

Pomiaru dokonujemy na ściankach skrzyni korbowej silnika na łożysku głównym. Do pomiaru wykorzystujemy grubościomierza 545H. Dane techniczne:

Przyrząd składa się z 1) grubościomierz 545H 2) zasilacza baterii 545HB 3) ładowarki 5400H 4) głowic ultradźwiękowych typu nadajnik-odbiornik 4LDS10H (zakres 2-50); 4LDL(zakres 5-150) Dokładność
+/- 0,1mm Rozdzielczość 0,1mm. Kalibracja dla stali (prędkość fali ultradźwiękowej 5930m/s)

PRZYGOTOWANIE PRZYRZĄDU DO POMIARU

Przed przystąpieniem do pomiaru nalęży sprawdzić stopień rozładowania baterii. Następnie należy połączyć je do urządzenia. W określonej kolejności podłączamy głowicę (której typ zależy od grubości materiału). Uruchamiamy przyrząd i kalibrujemy go za pomocą płytki wzorcowej o grubości 5mm znajdującej się na obudowie urządzenia. Przed dokonaniem pomiaru każdorazowo należy zwilżyć głowicę (olejem w naszym przypadku) aby odbić fal od powietrza znajdującego się pomiędzy głowicą a przedmiotem badanym.

---