Анализ судовых моторных масел с помощью релаксации диэлектрической проницаемости

Abstract

В процессе эксплуатации судового моторного масла происходит его старение, основными факторами которого являются окислительная высокотемпературная деградация и загрязнение сажей, металлами износа, топливом, водой и охлаждающей жидкостью. В работе методом релаксационной диэлектрической спектроскопии исследован ряд отработанных судовых масел для определения их характеристик, связанных с деградацией смазочного материала и износом двигателя. Для судовых масел Total Disola M4015, Shell Rimula, Mobil 5W40, Mobil 10W40, Navigo TPEO 12/40 экспериментально получены зависимости отно-сительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь от частоты. Диэлектрическая проницаемость судовых моторных масел находится в пределах от 2,1 до 2,4 и зависит от вязкости, плотности масла, содержания в нем парафиновых, нафтеновых и ароматических соединений и пакета присадок. Увеличение содержания присадок повышает диэлектрическую проницаемость масла. Авторами исследована связь времен дипольной релаксации свежих и отработанных масел с кинематической вязкостью, с содержанием присадок и продуктов износа. Искомый массив распределения времен релаксации рассчитывался посредством регуляризации и метода наименьших квадратов с помощью алгоритма CONTIN. Вычисления проводились в программе RILT, работающей в среде MatLab. Показано, что поляризация и последующая дипольная релаксация вызываются молекулами присадок, которые срабатывают в процессе эксплуатации двигателя. Различия во временах релаксации могут быть вызваны также образованием ассоциаций, включающих дипольные молекулы. Данные, полученные в работе, могут быть использованы в дальнейшем для построения экспертной системы диагностики двигателя и определения параметров неизвестных масел.