Визначення температури спалаху оливи

Короткі теоретичні відомості.

Температурою спалаху називається температура, при якій пари оливи утворюють повітряну суміш, яка спалахує при наявності полум'я. Температура спалаху характеризує випаровуваність оливи при високих температурах.

Рисунок 1 - Прилад з відкритим тиглем:

1 - колбонагрівач; 2 - піскова баня; 3-тигель з мастилом; 4 - термометр; 5 – запалювач

Чим вище вміст в оливах легких фракцій, тим краще його випаровуваність, і нижче температура спалаху, витрати оливи у двигуні від вигоряння. Температуру спалаху олив визначають на приладі, з відкритим тиглем по ГОСТ 104151 (рис 1).

Проведення досліду.

У тигель наливають оливу до відповідної мітки і ставлять до піскової бані. Якщо на тигелі мітки відсутні, його рівень перевірюють спеціальним шаблоном.

Піскову баню з тиглем установлюють на колбонагрівач. Термометр розмішують в тиглі так щоб ртутний стовпчик розміщувався у центрі, налитої оливи.

Включають колбонагрівач. Початковий нагрів ведуть з швидкістю 10 градусів за хвилину, а за 40 градусів до очікуваної температури спалаху швидкість знижують до 4 градусів за хвилину. Якщо температура спалаху оливи не визначена то її визначають новим дослідом.

За 10 градусів до очікуваної температури спалаху повільно проводять полум'ям по краю тигля на відстані 10…14 мм від поверхні оливи. Довжина полум'я повина бути не більш ніж 3…4 мм. Температуру при якій з’явиться синє полум'я над поверхнею оливи визначають як температуру спалаху.

Отриману температуру порівнюють з табличними даними і роблять висновок про відповідність оливи вимогам стандарту.

Результати досліду записати у звіт в таблицю 2.

Таблиця 2 - Визначення температури спалаху оливи

3. Визначення в'язкості оливи.

Короткі теоретичні відомості.

Однією з якісних характеристик оливи є індекс в'язкості. Чим він вищий, тим в’язкістно-температурні властивості олив кращі.

Показниками в'язкісних властивостей олив є:

1) в'язкість при різних температурах;

2) індекс в'язкості;

3) температура застигання олив.

В'язкість - це властивість речовини чинити опір зовнішній силі, що переміщає її шари один відносно одного. В'язкість визначають за допомогою спеціальних приладів - віскозиметрів і виражають в одиницях динамічної або кінетичної в'язкості.

У системі СІ за одиницю динамічної в'язкості η (Па·с) прийнята в'язкість такої рідини, яка чинить опір силою в 1 Н (нютон) взаємному зрушенню двох шарів рідини площею 1 м², що знаходяться на відстані 1 м один від одного і що переміщаються з відносною швидкістю 1 м/с.

Відповідно до діючої системи виміру (СІ) одиницею динамічної в'язкості (η) являється Па·с (паскаль-секунда), а кінематичною (ν) - м²/с. У старій системі виміру (СГС) за одиницю динамічної в'язкості був прийнятий - 1 П (пуаз), а кінематичної – 1 Ст (стокс). Взаємозв'язок між системами СГС і СІ наступний - для динамічної в'язкості 1П (пуаз) = 0,1 Па·с, а його сота частина 1 сП (сантіпуаз) = =1 МПа·с, для кінематичної в'язкості - 1 Ст (стокс) = 1 см²/с, сота частина стоксу 1 сСт (сантистокс) = 1 мм²/с.

Динамічну в'язкість визначають в капілярному віскозиметрі. При визначенні динамічної в'язкості в капілярному віскозиметрі вимірюють час витікання рідини через капіляр віскозиметра. Динамічну в'язкість η розраховують за формулою:

η = К t (1)

де К - постійна віскозиметра;

t - тривалість витікання, с.

Кінематична в'язкість ν - це динамічна в'язкість, розділена на густину рідини, визначеної при тій же температурі, при якій визначалася в'язкість

ν = η / ρ (2)

де ν - кінематична в'язкість;

ρ - густина.

Для характеристики в'язкості і вязкісно-температурних якостей моторних олив нормується їх в'язкість при температурі 100°С, яка включена в їх маркування.

Моторні оливи повинні мати оптимальну в'язкість при робочій температурі. При змінах температури коливання в'язкості повинні бути мінімальними.

Кількісно цю вимогу висловлюють рядом показників, котрі називають в'язкістно-температурними характеристиками. Основна з них - графічне представлення залежності кінематичної в'язкості оливи від температури.

Рисунок 2 - Залежність кінематичної в'язкості оливи від температури:

1 –маловязка олива, 2 – загущена олива,

3 – високов’язка олива.

З підвищенням температури в'язкість зменшується. Це призводить до зносу тертьових деталей і збільшення втрат на тертя.

Зі зниженням температури в'язкість оливи збільшується, що приводить до погіршення надходження її до пар тертя і очищення, пуск двигуна ускладнюється.

Проведення досліду.

Визначити в’язкість оливи при температурі +50°С. Для цього використовується прилад, який називається віскозиметром.

Вибирають віскозиметр з необхідним діаметром капіляра, перевіряючи за номером відповідність його паспорту.

Він являє собою скляну V-подібну трубку з трьома розширеннями (рис. 3). У вузькому коліні А знаходиться капіляр 1 діаметром від 0,8 до 1,5 мм. Вузьке коліно має дві мітки: верхню - а і нижню - б. У широкому коліні Б розташовані відвідна трубка 4 і розширення 5. Потрібно заповнити віскозиметр оливою, для чого через воронку налити її в розширення 5, і помістивши його в посудину з гліцерином при температурі в ній +50°С витримати 10 хв., щоб олива прогрілась, після чого надіти на відвідну трубку 4 гумові трубку з грушею і засмоктати (за допомогою гумової груші) оливу в віскозиметр до появи її в розширенні 3. Спостерігати за витіканням оливи з верхнього розширення 3. Коли його верхній рівень досягне мітки а, включити секундомір і вимкнути його, коли рівень оливи досягне мітки б. Час витікання оливи записати до звіту. Потім дослід повторити ще два рази. Результати записати до звіту.

Рисунок 3 - Прилад для визначення кінематичної в'язкості оливи:

А, Б - відповідно вузьке і широке коліно, а, б - мітки; 1 - капіляр, 2, 3 - нижнє і верхнє розширення,

4 - відвідна трубка, 5 - розширення, 6 - стакан,

7 - кришка, 8 - термометр; 9 – електроплита.

Щоб визначити в’язкість при температурі 100°С, нагріваємо посудину з гліцерином до цієї температури, величину якої контролюємо термометром, і три рази проводимо дослід.

В’язкість при 50°С Індекс в’язкості

В’язкість при 100°С

Рисунок4 - Номограма для визначення індексу в’язкості оливи

Щоб визначити кінематичну в'язкість оливи (ν) необхідно середній час закінчення витікання оливи від мітки а до мітки (б) помножити на постійну віскозиметра, яка береться з його паспорта.

ν = tср · К, мм2/с (3)

де К - постійна віскозиметра (береться з паспорта), сСт/с² або мм²/с²;

tср - середньоарифметичний час перетікання оливи, с.

За отриманими результатах побудувати графік в'язкісно-температурної характеристики оливи (рис.2).

Користуючись номограмою, визначити індекс в’язкості оливи (рис.4)

Результати досліду і розрахунків записати в звіт в таблицю 3:

Таблиця 3 - Визначення в'язкості оливи

4. Висновок про придатність оливи:

Контрольні запитання:

1. Як класифікуються моторні оливи?

2. Як якість моторних масел оцінюється?

3. Які є показники в'язкісних властивостей олив?

4. Що таке індекс в'язкості?

5. Як здійснюється оцінка якості олив оглядом їх проби?

6. Що таке в’язкість, в яких одиницях вона вимірюється?

7. Як визначається в’язкість олив?

8. Що таке вязкістно-температурні характеристики олив?