LABORATORIUM SIŁOWNI OKRĘTOWYCH
Imię i nazwisko:	Sławomir Robert						Grupa:		IV Mb
Temat ćwiczenia:	Ocena ilościowa i jakościowa olejów smarnych. Diagnostyka maszyn na podstawie cząstek stałych zawartych w oleju.						Numer ćwiczenia2.2;3.4
Data wykonania ćwiczenia:				Data oddania sprawozdania:		25.01.1999
Prowadzący:			Ocena:			Podpis:

1. Zmiany parametrów fizyko-chemicznych oleju.

1.1. 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.

1.2. 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.

2. 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:

Producent	Olej do smarowania obiegowego łożysk SAE 30/ TBN 5-9	Olej do smarowania gładzi tulei cylindrowej SAE 50/ TBT 70
ELF	Atlan Marine D	Talusia XT 70
BP	Energol DL-MP30	CLO 50-M.
CASTROL	Marine CDX 30	S/DZ 65
CHEVRON	Veritas 800 Marine	Delo Cyloil Spec
EXXON	Exxmar XA	Exxmar X 70
MOBIL	Mobilgard 300	Mobilgard 570
SHELL	Meline 30	Alexia 50
TEXACO	Doro AR 30	Taro Special

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%,

• TBN spadnie poniżej 50% wartości początkowej.

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

3. 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.

4.Przebieg ćwiczenia

Próbkę oleju pobiera się w czasie pracy silnika lub bezpośrednio po jego wyłączeniu. Rozgrzanie oleju jest warunkiem nieodzownym.

4.1.Fotokolorymetr. Pomiar transmisji (stopnia zanieczyszczenia oleju).

Po włączeniu do sieci i wyregulowaniu aparatu (ustawienie prawym pokrętłem 100% transmisji) wstawia się kuwetę z badanym roztworem i odczytuje wskazania kolorymetru w procentach transmisji. Pomiar należy powtórzyć dwukrotnie. Różnica między pomiarami nie może przekraczać 5% transmisji.

4.2.Sprawdzanie lepkości.

Na płytce metalowej należy napełnić wgłębienie oznaczone literą W do napełniania olejem wzorcowym i uzupełnić do takiego samego poziomu sąsiednie wgłębienie oznaczone literą B olejem badanym. Za pomocą linijki plastikowej długości ok. 20 cm zgarnia się poza płytkę nadmiar oleju. Następnie podnosi się ruchomą część płytki do punktu ograniczenia i obserwuje szybkość spływania badanego oleju. Jeżeli badany olej spłynie szybciej do zaznaczonej na płytce linii granicznej niż olej wzorcowy, oznacza to, że lepkość jego spadła poniżej dopuszczalnej wartości i musi być wycofany z eksploatacji. Pomiar należy powtórzyć.

4.3.Oznaczenie pH.

Z wartości wodnej (dolnej) zawartości cylindra pobiera się ostrożnie, nie mieszając warstw, za pomocą pipety lub rurki szklanej do dwóch probówek po ok. 0.5 ml wyciągu wodnego i dodaje do każdej z nich po jednej kropli wskaźnika A i B. Otrzymywane barwne roztwory porównuje się ze skalą barw wzorcowych określając w ten sposób zawartość pH.

---