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【推薦閱讀】電子自旋共振為評(píng)估機(jī)油的使用壽命提供了有益工具
潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)有效地工作,并經(jīng)歷最小的磨損,,從而優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,進(jìn)而降低運(yùn)行成本,。維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油,,是確保車輛在其整個(gè)生命周期內(nèi)持續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行的重要一環(huán),。潤(rùn)滑油一旦降解,,就必須進(jìn)行更換。在使用過(guò)程中,,潤(rùn)滑油會(huì)經(jīng)歷氧化,、熱分解和機(jī)械磨損的過(guò)程,發(fā)生降解,。
這些過(guò)程導(dǎo)致了殘留物的形成,,這些殘留物會(huì)改變潤(rùn)滑油的黏度,從而導(dǎo)致潤(rùn)滑油過(guò)濾器和其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件堵塞,。這會(huì)損害機(jī)油的潤(rùn)滑功能,,從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)面臨過(guò)度磨損和使用壽命縮短的風(fēng)險(xiǎn)。
盡管機(jī)油的特殊配方和化學(xué)添加劑有助于減少氧化降解,,但隨著時(shí)間的推移,,機(jī)油的潤(rùn)滑性能將不可避免地降低。因此,知道機(jī)油的保護(hù)性能何時(shí)無(wú)法為發(fā)動(dòng)機(jī)提供保護(hù),,才是重點(diǎn)所在,。無(wú)法提供保護(hù)時(shí),就需要更換機(jī)油,。用過(guò)的機(jī)油是一種危險(xiǎn)廢棄物,,必須進(jìn)行相應(yīng)的處置。
了解潤(rùn)滑油的狀況,,對(duì)于提供換油間隔指導(dǎo)而言非常重要,,這可以最大限度地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),并盡可能地減少產(chǎn)生的廢棄物,。本應(yīng)用文檔探討了一種新技術(shù),,可更準(zhǔn)確地評(píng)估何時(shí)需要更換機(jī)油。
潤(rùn)滑油的降解主要是隨著自由基的氧化過(guò)程進(jìn)行的,。因此,,自由基的形成速度和水平提供了一個(gè)有益指標(biāo),該指標(biāo)表明了特定的機(jī)油在實(shí)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(jī)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(cè)量自由基的形成,。
ESR技術(shù)是能夠直接測(cè)量材料中自由基形成的方法,。本文建議確定機(jī)油的自由基ESR信號(hào)與其駕駛時(shí)間是否存在關(guān)聯(lián)。由于自由基是機(jī)油中氧化降解的初始產(chǎn)物,,因此,,能夠監(jiān)測(cè)其濃度,將有助于確定特定的機(jī)油類型或配方在當(dāng)前的性能狀況,。
在車輛每行駛1000公里后,,使用一臺(tái)ESR波譜儀分析從同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的量油尺上取出的潤(rùn)滑油樣品中的自由基。圖1顯示的是測(cè)得的經(jīng)過(guò)典型使用后的X-5W40W機(jī)油的典型ESR譜,。最下方是新潤(rùn)滑油的波譜,;最上方的是使用了10100 km時(shí)的波譜。

圖1:使用里程(單位:km)不斷增加時(shí),,X-5W40機(jī)油的ESR譜
ESR信號(hào)與行駛距離成正比,。通過(guò)對(duì)三種不同類型的機(jī)油的ESR譜的中心峰強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)自由基的濃度與機(jī)油的降解狀況幾乎呈線性關(guān)系(以車輛行駛的公里數(shù)表示)見(jiàn)圖2,。

圖2:ESR信號(hào)強(qiáng)度與機(jī)油使用里程(單位:km)的關(guān)系
結(jié)論如下:由于機(jī)油的降解與行駛里程有關(guān),,ESR為評(píng)估機(jī)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(lái)優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù),,同時(shí)還可以在其實(shí)際保護(hù)性能失效之前,,盡可能地減少對(duì)機(jī)油進(jìn)行不必要的處理。

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(dòng)化功能的臺(tái)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(cè)和跟蹤材料變化。
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參考文獻(xiàn):
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Zzeyani S, et al. Spectroscopic analysis of synthetic lubricating oil. Tribology International 2017; 114:27