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布魯克磁共振事業(yè)部

【推薦閱讀】電子自旋共振為評估機油的使用壽命提供了有益工具

時間:2024-3-7 閱讀:278
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潤滑發(fā)動機可以讓發(fā)動機有效地工作,并經(jīng)歷最小的磨損,,從而優(yōu)化燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機的使用壽命,,進而降低運行成本。維護發(fā)動機的潤滑油,,是確保車輛在其整個生命周期內(nèi)持續(xù),、平穩(wěn)運行的重要一環(huán)。潤滑油一旦降解,,就必須進行更換,。在使用過程中,潤滑油會經(jīng)歷氧化,、熱分解和機械磨損的過程,,發(fā)生降解。

 

這些過程導致了殘留物的形成,,這些殘留物會改變潤滑油的黏度,,從而導致潤滑油過濾器和其他發(fā)動機部件堵塞,。這會損害機油的潤滑功能,從而導致發(fā)動機面臨過度磨損和使用壽命縮短的風險,。

 

盡管機油的特殊配方和化學添加劑有助于減少氧化降解,,但隨著時間的推移,機油的潤滑性能將不可避免地降低,。因此,,知道機油的保護性能何時無法為發(fā)動機提供保護,才是重點所在,。無法提供保護時,,就需要更換機油。用過的機油是一種危險廢棄物,,必須進行相應的處置,。

 

了解潤滑油的狀況,對于提供換油間隔指導而言非常重要,,這可以最大限度地保護發(fā)動機,,并盡可能地減少產(chǎn)生的廢棄物。本應用文檔探討了一種新技術,,可更準確地評估何時需要更換機油,。

 

潤滑油的降解主要是隨著自由基的氧化過程進行的。因此,,自由基的形成速度和水平提供了一個有益指標,,該指標表明了特定的機油在實際駕駛條件下的性能。所以,,現(xiàn)在,,我們的工作是在典型的駕駛條件下、在機油的使用壽命期間,,研究如何使用電子自旋共振波譜儀(ESR,,又稱EPR)測量自由基的形成。

 

ESR技術是能夠直接測量材料中自由基形成的方法,。本文建議確定機油的自由基ESR信號與其駕駛時間是否存在關聯(lián),。由于自由基是機油中氧化降解的初始產(chǎn)物,因此,,能夠監(jiān)測其濃度,,將有助于確定特定的機油類型或配方在當前的性能狀況。

 

在車輛每行駛1000公里后,,使用一臺ESR波譜儀分析從同一臺發(fā)動機的量油尺上取出的潤滑油樣品中的自由基,。圖1顯示的是測得的經(jīng)過典型使用后的X-5W40W機油的典型ESR譜。最下方是新潤滑油的波譜;最上方的是使用了10100 km時的波譜,。

 

圖片

圖1:使用里程(單位:km)不斷增加時,,X-5W40機油的ESR譜

 

ESR信號與行駛距離成正比。通過對三種不同類型的機油的ESR譜的中心峰強度進行測量,,發(fā)現(xiàn)自由基的濃度與機油的降解狀況幾乎呈線性關系(以車輛行駛的公里數(shù)表示)見圖2,。

 

圖片

圖2:ESR信號強度與機油使用里程(單位:km)的關系

 

結論如下:由于機油的降解與行駛里程有關,ESR為評估機油降解提供了一種寶貴的新方法,。該方法可以提供一種工具,,來優(yōu)化對發(fā)動機的保護,同時還可以在其實際保護性能失效之前,,盡可能地減少對機油進行不必要的處理,。

 

圖片

 

布魯克的電子順磁共振(EPR)產(chǎn)品組合,從易于操作且具有高通量樣品自動化功能的臺式系統(tǒng),,到落地式高分辨率成像系統(tǒng),,不一而足。布魯克EPR解決方案組合包含按鈕操作的質(zhì)控工具,,可直接監(jiān)測和跟蹤材料變化,。

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參考文獻:

  • Zzeyani S, et al. Spectroscopic analysis of synthetic lubricating oil. Tribology International 2017; 114:27

 

 

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