Tribotechnické listy

 

 

Diagnostika provozních náplní pro automobily

Tribotechnická diagnostika je jednou z metod bezdemontážní technické diagnostiky využívající maziva jako media pro získání informací o dějích a mechanických změnách v technických systémech, u nichž jsou maziva aplikována. Jejím posláním je zjišťovat, vyhodnocovat a oznamovat výskyt cizích látek v mazivu, a to jak z hlediska kvantitativního, tak i kvalitativního. Vhodná interpretace výsledků z provedených zkoušek umožňuje nejen včasně upozornit na příznaky vznikající poruchy, ale v řadě případů umožní i lokalizaci místa vzniku mechanické závady.

Význam tribotechnické diagnostiky spočívá v tom, že je účinným a objektivním nástrojem sledování procesu opotřebení mechanických systémů s předpokladem vhodného využívání maziv. K diagnostice provozních kapalin na rozdíl od průmyslových olejů dochází většinou v důsledku poruchy. Málo kdo sleduje trendy stavu motorového oleje v průběhu provozu, což je logické vzhledem k častým výměnám olejové náplně. Nicméně samotná diagnostika nám může poskytnout spoustu informací o technickém stavu automobilu v místech „kam není vidět“.

Diagnostika olejů u osobních automobilů se provádí také při vývoji nových olejů, přísad a nových motorů. Tuto diagnostiku si provádí výrobci maziv i motorů samostatně a dle svých podnikových norem. Doba provozuschopnosti oleje se následně doporučuje dle statistických údajů z provedených zkoušek.

Metody tribotechnické diagnostiky

Rozhodujícím faktorem pro TTD je rychlost a přesnost provedeného rozboru. Pro hodnocení bylo vypracováno mnoho metod s různým stupněm použitelnosti. Jednotlivé druhy můžeme rozdělit do třech skupin:

1. Jednoduché zkoušky pro provozní kontrolu maziv

2. Standartní zkoušky pro přesné stanovení kvality maziv (převážně ČSN)

3. Speciální metody pro celkovou diagnostiku maziv a strojního zařízení

Hodnocení olejů obecně

Po odběru vzorku je nutné provést předběžnou vizuální kontrolu oleje.

Posuzujeme:                Barvu oleje

Přítomnost volné a vázané vody

Viditelné mechanické nečistoty

Zápach oleje (zředění palivem, přepálený olej apod.)

Dále podrobíme olej laboratorním testům. Zde už dělíme oleje podle jejich použití. Základní rozdělení je na oleje motorové, průmyslové a speciální. V tomto případě nás zajímají především motorové oleje. Doporučené mezní jakostní ukazatele je nutné posuzovat velmi pečlivě a pro jednotlivá strojní zařízení je dále případně rozšiřovat. Hodnoty, které se doporučují sledovat, vycházejí z dlouholetých provozních zkušeností. Uvedené parametry je nutné považovat za doporučené pro všeobecnou orientaci a nebrat je dogmaticky pro všechna zařízení a oleje.

Co vše je možné běžně v automobilu diagnostikovat za pomoci laboratoře?

Nejčastěji se v laboratoři setkáváme s žádostí o diagnostiku paliv či motorových olejů. V některých případech zákazníci chtějí diagnostikovat chladící kapaliny či AdBlue. Tyto čtyři druhy provozních kapalin se diagnostikují nejčastěji. Ve velmi výjimečných případech se provádí i diagnostika převodových automobilových olejů, ale vzhledem k tomu, že náplně převodovek jsou v současných automobilech prakticky doživotní, moc často k tomuto jevu nedochází. Většinou pouze po poruše převodovky.

Motorové oleje

Dobře provedený rozbor motorového oleje nám může prozradit mnoho nejenom o stavu samotné olejové náplně, ale především přináší informace o technickém stavu motoru automobilu. Snížení viskozity nám ve většině případů značí průnik paliva do oleje, tuto tezi pak potvrzuje zkouška bodu vzplanutí. Pokud nás opravdu zajímá i přibližný stav motoru samotného, je vhodné přistoupit i k prvkové analýze a to i v případech, kdy olej nevykazuje žádné závažnější problémy. Přítomnost určitých prvků v oleji může odkazovat na poškození konkrétních součástí. Jakou informaci nám může přinést přítomnost konkrétního prvku v náplni, naleznete v následující tabulce (č.1), některé limitní ukazatele naší laboratoře pak v tabulce č.2.

Železo

Chrom

Olovo

Měď

Cín

Hliník

Křemík

Sodík

Fe

Cr

Pb

Cu

Sn

Al

Si

Na

Podložky

Ložiska

Kroužky

Kroužky

Vačky

Řemenice

Ložiska

Podložky

Ložiska

Pánev ložiska

Podložky

Ložiska

Píst

Ložiska

Nánosy nečistot

Odpěňovače

Chladiva

Soli

Přísady

Tabulka č. 1

Zbytkové prvky

Fe

Al

Cu

Pb

Si

max. 100 mg/kg

max. 20 mg/kg

max. 40 mg/kg

max. 15 mg/kg

max. 20 mg/kg

Tabulka č. 2

Před prvkovou analýzou je vhodné provést měření základních parametrů jako je viskozita, obsah vody, karbonizační zbytek, bod vzplanutí nebo obsah glykolu, který upozorní na pronikání chladící kapaliny do motorového oleje. Přibližné limitní hodnoty sledování stavu motorových olejů najdete v tabulce č. 3.

Benzinové motory

Naftové motory

Viskozita -

- Zvýšení

- Snížení

max. o 20 %

max. o 15 %

max. o 25 %

max. o 20 %

Obsah paliva

max. 5 %

max. 5 % menší motory

max. 7 % velké motory

Bod vzplanutí

min. 140 °C

min. 200 °C menší motory

min. 170 °C velké motory

Karbonizační zbytek (CCS)

max. 4 % hm.

max. 4 % hm.

Látky nerozp. V HEO

max. 1,5 % hm.

max. 2,5 % hm.

Obsah vody

max. 0,2 % hm.

max. 0,2 % hm.

Obsah glykolu

negativní

negativní

TBN

min. 3 mg KOH/g

min. 2,5 mg KOH/g

Kapková zkouška

orientační

orientační

Tabulka č. 3

Paliva

Paliva, která se nejčastěji dostávají do laboratoře, jsou jednoznačně benzín a nafta. Občas se vyskytne i nafta směsná či třeba E85. Celkově se dá říci, že kvalita paliv prodávaných na českém trhu je velmi dobrá. Občas se ale ne vše povede a setkáváme se s palivy, která jsou nejakostní či kontaminována. Nejčastější forma kontaminace je voda a to jak v benzínech, tak v naftách. Destilační zkouška je zásadním aspektem rozboru obou druhů paliv. U nafty se setkáváme také s kontaminací benzínem, kdy k tomuto jevu dost často dochází zejména při špatném proplachu nádrží ať už samotné čerpací stanice, tak i cisterny, kdy po předchozím transportu/uložení benzínu nedojde k jeho úplnému odstranění a tím dojde ke znehodnocení nafty. Limitní normované parametry a důležité aspekty rozborů jsou uvedeny v následujících tabulkách. (tabulka č.4 pro benzín a tabulka č.5 pro motorovou naftu)

CO MĚŘÍME U BENZÍNU?

Jednotky

LIMITNÍ

ukazatele

EN 228

D/D1

Destilace – začátek destilace

°C

Odpařené množství

při   70 °C

% V/V

% V/V

min. 22

max. 50

Odpařené množství

při 100 °C

% V/V

% V/V

min. 46

max. 71

Odpařené množství

při 150 °C

% V/V

min. 75

Konec destilace

0C

max. 210

Destilační zbytek

% V/V

max. 2

Kinematická viskozita

při 40 °C

mm2.s-1

Hustota při 15 °C

kg/m3

720 – 775

Obsah vody

mg/kg

-

Množství nečistot

mg/kg

-

Tabulka č.4

CO MĚŘÍME U NAFTY ?

LIMITNÍ

ukazatele

ČSN EN 590

jednotka

Obsah vody

max. 200

mg/kg

EN ISO 12937

Celkové nečistoty

max. 24

mg/kg

EN 12662

Kinematická viskozita při 40 °C

2,00 - 4,50

mm2.s-1

EN ISO 3104

Bod vzplanutí PM

nad 55

0C

EN ISO 2719

Obsah MEŘO

max. 7

% hm.

EN 14078

Cetanový index

min. 46

EN ISO 4264

Hustota při 15 °C

820 - 845

kg/m3

EN ISO 12185

Destilace - začátek destilace

Destilace - při 250 °C předestiluje

při 350 °C  předestiluje

při 360 °C předestiluje

Konec destilace

Destilační zbytek

max. 65

min. 85

min. 95

°C

%V/V

%V/V

%V/V

0C

%V/V

EN ISO 3405

EN ISO 3924

Filtrovatelnost (CFPP)

Tento údaj je v závislosti na ročním období

pro českou normu platí aktuálně následující:

15. 4. – 30. 9.               0 °C

1. 10. – 15. 11.          –10 °C

16. 11. – 28. 2.          –20 °C

1. 3. – 14.  4.              –10 °C

Tabulka č.5

Chladící kapaliny

U chladících kapalin nám hodně napoví samotný vzhled a zápach kapaliny. Už touto jednoduchou metodou můžeme orientačně zjistit znečištění mechanickými nečistotami či různými chemickými produkty. Refrakční ukazatele nám poskytnou informace o koncentraci glykolu. Velmi důležité jsou také pro diagnostiky hodnoty krystalizace a bod varu. Dále pak hustota, pH, korozivní působení či vodivost.

AdBlue

AdBlue má za úkol snižovat obsah emisí oxidů dusíku ve vozidlech vybavených SCR (selektivní katalytická redukce). Diagnostika ze zkušenosti naší laboratoře není až tak častá, ale občas se nějaké vzorky vyskytnou. U AdBlue nás určitě zajímá obsah močoviny (má být 32,5%), bod tuhnutí (uvádí se -11°C). Hodně napoví už samotný vzhled, pokud kapalina není světlá a čirá, můžeme předpokládat problém. Občas se stává, že močovina je ředěna běžnou vodou a tím dochází ke snížení koncentrace vlastní močoviny a nárůstu např. vápníku, což může vážně ohrozit funkci AdBlue. Celkově se dá říci, že s kapalinami AdBlue dle zkušeností naší laboratoře zásadnější problémy nejsou.

Závěr

Jednoznačně lze TTD ve všech provozech hodnotit jako velice významnou. Je však třeba vždy určit, co je nutné předně hodnotit a co nám získané výsledky rozborů olejů či provozních kapalin řeknou. Určitě je diagnostika výrazným ukazatelem stavu nejenom samotných náplní, ale i komponent automobilu a zejména motoru. Je proto nutné k ní přistupovat s maximální péčí a pozorností.

_______________________________________________________________________________________

Ondřej Švec, Vladislav Marek

TRIFOSERVIS ČELÁKOVICE

 

marek@trifoservis.cz www.trifoservis.cz

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
5 + 7 =
Odoslanie formulára

Tribotechnika_4_2018

Tribotechnika_4_2018 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd