محسن مؤشر استقرار القص واللزوجة في زيوت التشحيم.

استقرار القصهي قدرة البوليمر على مقاومة إجهاد القص ، وهو أداء حاسم لـمحسنات مؤشر اللزوجة. عندما يكون لمُحسِّن مؤشر اللزوجة ثبات قصي ضعيف ، فإن السلسلة الرئيسية للبوليمر سوف تنكسر تحت تأثير إجهاد القص ، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة. نتيجة لذلك ، لا يمكن لزيت التشحيم المخلوط الحفاظ على درجة اللزوجة الأصلية ، مما يؤدي إلى زيادة التآكل واستهلاك الوقود.

يرتبط استقرار القص بدرجة البلمرة (الوزن الجزيئي النسبي) ، ودرجة التشتت (التوزيع النسبي للوزن الجزيئي) ، والديناميكا المائية للبوليمر في محلول محسنات مؤشر اللزوجة.

كلما زادت سلسلة البوليمر (كلما زاد الوزن الجزيئي النسبي) وزاد التشتت ، زادت سهولة كسرها ، مما يؤدي إلى ضعف استقرار القص.

على العكس من ذلك ، كلما كان الوزن الجزيئي النسبي للبوليمر أصغر ، كان ثبات القص أفضل ، ولكن معدل المعالجة سيكون أكبر ، مما يضر بالنظافة. لذلك ، من الضروري فقط تحقيق استقرار القص المطلوب ، بدلاً من السعي الأعمى إلى أصغر استقرار ممكن للقص.

 

كيفية التعبير عن استقرار القص؟

 

الزيت الأساسي المعدني هو سائل نيوتوني لزوجته لا علاقة لها بمعدل القص. يضاف زيت التشحيم (زيت متعدد الدرجات) مع محسن مؤشر اللزوجة إلى تغيير خصائص تدفق الزيت الأساسي ويصبح سائلًا غير نيوتوني. تتغير اللزوجة مع زيادة أو نقصان معدل القص.

تحت تأثير إجهاد القص ، ستنخفض لزوجة الزيت متعدد الدرجات ، والتي يتم التعبير عنها من خلال معدل انخفاض اللزوجة أو معدل فقدان اللزوجة (مؤشر استقرار القص ، مباحث أمن الدولة).

عندما يتعرض البوليمر لمعدل قص عالي ، سيحدث فقد مؤقت في اللزوجة. في هذا الوقت ، يكون معدل القص عادة حوالي 10⁴s^-1، وسوف تتدفق جزيئاته على طول الاتجاه المحوري وتصبح منظمة. يتغير شكل البوليمر من خط كروي. تتحول التكتلات إلى هياكل مستطيلة تشغل حجمًا هيدروديناميكيًا أقل ، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة. يمكن عكس فقدان اللزوجة هذا ويمكن استرداده بمجرد اختفاء إجهاد القص ، لذلك فإن فقدان اللزوجة هذا مؤقت ، يتم التعبير عنه بواسطةمؤشر استقرار القص المؤقت (TSSI).

مع زيادة معدل القص بشكل أكبر ، يتم تشويه المزيد والمزيد من الجزيئات ، مما يؤدي إلى زيادة فقدان اللزوجة ، حتى الوصول إلى الحد الأقصى من التشوه. عندما يصل معدل القص إلى أعلى من 10⁶s^-1، بالإضافة إلى فقد اللزوجة المؤقت ، هناك أيضًا فقدان لزوجة لا رجعة فيه ناتج عن انفصال سلسلة البوليمر ، والذي يسمى فقدان اللزوجة الدائم. مؤشر استقرار القص الدائم (مؤشر استقرار القص الدائم ، PSSI) يمثل. يحدث انفصال سلسلة البوليمر بشكل عام في منتصف السلسلة ، حيث يتم تقسيم رابطة الكربون والكربون لتوليد جزيئين أصغر.

كلما زاد الوزن الجزيئي للبوليمر ، كان من الأسهل تشويهه وتلفه ميكانيكيًا. ومع ذلك ، عندما يكون الوزن الجزيئي النسبي للبوليمر صغيرًا بدرجة كافية ، فلن يحدث فقدان دائم في اللزوجة ، وعادة ما يكون من غير السهل التسبب في مزيد من التدهور ، وبالتالي فإن عملية التحلل تكون ذاتية التحديد.

يختلف معدل القص لكل جزء من المحرك ، كما يختلف فقدان اللزوجة المؤقتة. يعد الترس والمحمل والمكبس وجدار الأسطوانة الأكبر حجمًا ، كما أن فقدان اللزوجة المؤقت كبير أيضًا ، لذلك من السهل التسبب في التآكل والتآكل في هذه الأجزاء

 

معدل القص في زيت محرك البنزين

معدل القص		اجزاء المحرك	تأثير
A	103/s~104/s	حلقة الكباس الخلفي ، ساق الصمام ، مدخل المضخة	استهلاك الوقود وسيولة درجات الحرارة المنخفضة
B	105/s~106/s	محامل المجلة ، المكابس ، جدران الأسطوانة	البلى المحمل ، المزعج ، البدايات الساخنة
C	106/s-1~108/s	التروس ، الكاميرات ، الغمازات	يرتدي

 

يتم قياس فقد اللزوجة باللزوجة الحركية (KV) قبل القص وبعده. يتم تعريف استقرار القص الدائم بشكل أكثر شيوعًا من خلال مؤشر استقرار القص الدائم (PSSI) أو ببساطة SSI ، وفقًا لـ ASTM D6022 على النحو التالي:

 

PSSI=SSI =（V₀-V_S）/(V₀-V_b)*100

 

V_o= لزوجة الزيت غير المقسم

V_s= لزوجة الزيت المنفصمة

V_b= لزوجة المائع الأساسي (بدون بوليمر)

 

هناك ثلاث طرق شائعة الاستخدام لقياس ثبات القص.

 

● طريقة فوهة الديزل

● طريقة الموجات فوق الصوتية

● طريقة {0}} L (يتم قياس درجة القص بعد تشغيل المحرك L -38 لمدة 10 ساعات)

 

قسوة الطرق الثلاث مختلفة جدا. تستخدم مواصفات زيت محرك الاحتراق الداخلي في الولايات المتحدة وأوروبا والصين طريقة L -38 وطريقة فوهة الديزل وطريقة الموجات فوق الصوتية على التوالي. تتطلب جميع الطرق الثلاثة أن تظل اللزوجة بعد القص ضمن نطاق اللزوجة المحدد لهذه الدرجة من الزيت.

 

مقارنة SSI منإيثيلين - بروبيلين كوبوليمر (OCP) VIIتحت طرق اختبار مختلفة.

 

غرض	نسبة SSI
	حاقن ديزل	سونيك شير	-38 اختبار المحرك
تُستخدم البوليمرات المشتركة للإيثيلين - البروبيلين بشكل شائع في الولايات المتحدة والصين	48.5	38	20~22
البوليمرات المشتركة إيثيلين - بروبيلين شائعة الاستخدام ومطابقة للمواصفات الأوروبية	28.3	21.7	12

 

يوضح الجدول أعلاه أن قيمة SSI لبوليمرات الإيثيلين - البروبيلين الشائعة الاستخدام في الولايات المتحدة والصين تبلغ حوالي 50 بالمائة بواسطة حاقن الديزل ، وحوالي 40 بالمائة بواسطة Sonic Shear ، وحوالي 20 بالمائة في المحرك L -38 امتحان.

تبلغ قيمة SSI لبوليمرات الإيثيلين - البروبيلين المشتركة المستخدمة بشكل شائع وفقًا للمواصفات الأوروبية حوالي 30 بالمائة بطريقة حاقن الديزل ، وحوالي 22 بالمائة بواسطة Sonic Shear ، وحوالي 12 بالمائة بواسطة اختبار المحرك L -38.

يرجى ملاحظة أن قيمة SSI تعتمد على جهاز القص المعين المستخدم لقياس ثبات القص.

 

متطلبات ثبات القص لزيوت التشحيم المختلفة:

 

زيت محرك البنزين<  Diesel Engine Oil  <   Automatic Transmission Fluid (ATF)  <   Hydraulic Oil  <   Gear Oil.

 

منتجات زيوت التشحيم المختلفة لها طرق اختبار ثبات القص المقابلة لتلبية متطلباتها.طرق الاختبارنكون:

مزلق علبة المرافق: طريقة Sonic Shear (كل من 5 دقائق و 10 دقائق) ، اختبار قص الطريق 3200 كيلومتر (2000 ميل) ، طريقة L -38 ، طريقة حاقن الديزل ، اختبار بيجو 204.

سائل ناقل الحركة الأوتوماتيكي والزيت الهيدروليكي: Dexron ATF ، HETC T -13 ، 10 ، 000 دورات ، اختبار مضخة التوجيه المعزز من Chrysler ، 4h × 93.3 درجة (تشمل ظروف الاختبار 4137kPa × 1700r / min و 2758kPa × 1800r / دقيقة).

زيت التروس: اختبار قياس الخطورة المتغير ALI - اختبار ثبات القص (AL I اختبار قياس الخطورة المتغير - اختبار تحديد ثبات القص) 93.3 درجة × 120 ساعة.

 

يتم تحديد مباحث أمن الدولة من خلال طرق اختبار القص المختلفة

أنواع زيوت التشحيم	زيت علبة المرافق			ATF	الزيت الهيدروليكي	معدات النفط
طريقة اختبار	سونيك شير①	L-38,10h	حاقن ديزل②	ديكسون ايه تي اف③10000 دورة	اختبار المضخة④	اليفست⑤
702- أقراص⑥	30	20	45	49	52	89
اكريلويد 955⑦	23	12	36	43	45	--
اكريلويد 1017⑧	0	0	0.5	0	1	15~20

 

① ASTM D -2603 ، 5 دقائق على الأقل.

② DIN -51382: حاقن ديزل: 10 وات -30 / 10 وات -40.

③ Dexron ATF ، HETC T -13 ، 10000 دورة.

④ اختبار مضخة التوجيه المعزز من كرايسلر ، 4 ساعات × 93. 3 درجات ، تحميل 2758kPa ، 1800r / min.

⑤ اختبار درجة الخطورة المتغيرة ALI ، تقدير ثباتية القص ، 93. 3 درجات × 120 ساعة.

⑥ أكريلويد 702: PMA مع تأثير اكتئاب نقطة الانسكاب ، مناسب لزيت محرك البنزين.

⑦ أكريلويد 955: MA مع تأثيرات اكتئاب وتشتيت لنقطة الانسكاب ، ومناسب للبنزين وزيت محركات الديزل

⑧ أكريلويد 1017: PMA ، مناسب لسائل ناقل الحركة الأوتوماتيكي والزيت الهيدروليكي وزيت التروس متعدد الدرجات.

 

طريقة اختبار ثبات القص KRLتم الاعتراف بها في صناعة زيوت التشحيم كطريقة اختبار قص دقيقة للتنبؤ بفقدان لزوجة زيت التشحيم في ظل ظروف التشغيل الفعلية وأصبحت أداة تقييم مهمة في تطوير منتجات زيوت التشحيم الحديثة.