Analysis of changes of lubrication oil properties under the influence of frequent engine start-ups

The paper presents results of investigations of the TURDUS SHPD 15W/40 engine oil, which was used for the lubrication of the 4CT90 diesel engine produced by WSW Andoria, Poland. The engine was operated on the laboratory test stand prepared for the start-up investigation. Presented results are an example of the influence of the engine start-up on the degradation process of lubrication oil properties. Degradation of oil properties is a complex process. Its course is influenced by many factors like temperature, pressure, presence of oxygen, unburned fuel, water vapour, active species formed during fuel combustion, contaminations and products of wear. All these factors influence oil with various intensity, which is related to the engine operating conditions. Operational properties of engine oil can be described by indexes (parameters) such as: kinematic viscosity, viscosity index VI, total base number TBN, flash point (ignition temperature) COC, pumping temperature and pour point (solidification temperature). Changes of these parameters indicate that oil changes. During engine start-up, influence of unburned fuel and water vapour intensifies. They alter mostly ignition temperature (in this case measured in the closed pot), viscosity and density of oil. Experimental results show that in this case ignition temperature becomes the main factor influencing degradation of oil.

W artykule przedstawiono wyniki badań oleju silnikowego marki TURDUS klasy SHPD 15W/40 użytego do smarowania silnika 4CT90 produkcji WSWANDORIA, pracującego na stanowisku badawczym do badań rozruchów. Opisane wyniki stanowią przykład wpływu rozruchu silnika na proces degradacji oleju smarującego. Proces degradacji oleju silnikowego jest procesem złożonym. Na jego przebieg wpływa wiele czynników takich jak: temperatura, ciśnienie, obecność tlenu, niespalone paliwo, para wodna, aktywne związki powstałe w wyniku reakcji spalania paliwa, zanieczyszczenia i produkty zużycia. Czynniki te oddziałują na olej z rożną intensywnością, która jest uzależniona od warunków pracy silnika. Właściwości eksploatacyjne oleju mogą być opisane przez wskaźniki (parametry) takie jak: lepkość, wskaźnik lepkości, gęstość, liczbę zasadową czy temperaturę zapłonu, temperaturę pompowalności i temperaturę krzepnięcia. Zmiany tych parametrów świadczą o zmianach zachodzących w oleju. W trakcie rozruchu silnika ze szczególna intensywnością występują oddziaływania takich czynników jak niedopalone paliwo i para wodna. Powodują one głównie zmiany temperatury zapłonu (w tym przypadku mierzonej w tyglu zamkniętym) oraz lepkości i gęstości oleju. Jak wykazały badania temperatura zapłonu jest wtedy głównym czynnikiem degradującym olej.