Результат интеллектуальной деятельности: Промывочное масло

Изобретение относится к промывочным маслам, которые используются в дизельных двигателях внутреннего сгорания при проведении регламентной замены моторного масла, в частности промывки масляной системы двигателя.

Известен состав промывочного масла (см. патент РФ №2057791, МПК С10М 141/08, 1996 года), состоящий из индустриального масла И-12А, раствора сульфоната кальция в алкилбензоле мол.м. 300-600, при следующем соотношении компонентов, проц.: 40-80 сульфоната кальция; до 100 алкилбензол. В масле присадка содержится в концентрации 5-10%.

К недостаткам состава следует отнести недостаточные моющие свойства при промывке дизельных двигателей внутреннего сгорания. Использование в качестве основы индустриального масла И-12А снижает эффективность удаления высокотемпературных отложений с загрязненных деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ), масляной системы и увеличивает затраты на получение промывочного масла. Введение в состав моющей присадки в виде раствора в алкилбензоле является экономически не выгодным и увеличивает затраты на промывку.

Известно также промывочное масло (а.с СССР №318619, кл. C10M 135/10, 1971 г.) на основе ароматизированных нефтяных фракций, содержащее 5-30 мас. % сульфоната кальция. Однако данное промывочное масло имеет неудовлетворительные моющие свойства для промывки дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее близким к заявленному промывочному маслу является промывочное масло на нефтяной основе, в качестве которой используется дистиллятное масло с добавкой нейтрального сульфоната кальция 2,5-4,5 мас. %, сукцинимидной присадки 0,5-1,5 мас. % (патент РФ №2218383, МПК⁷ C10M 169/04, опубл. 10.12.2003 г.).

Недостатком данного промывочного масла является низкая эффективность удаления продуктов сгорания дизельного топлива с деталей ЦПГ и отложений смол, асфальтенов из масляных каналов. Используемое в качестве основы дистиллятное масло имеет низкие моющие свойства.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности промывочного масла при одновременном снижении затрат на его получение. Для решения поставленной задачи предлагается промывочное масло на основе очищенного отработанного моторного нефтяного масла при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Отличием заявленного технического решения является использование в качестве основы очищенного отработанного моторного масла с кинематической вязкостью не менее 10 мм²/с при 100°С, имеющего цвет 4 балла в ед. ЦНТ и обладающего моющими свойствами за счет остаточного действия моюще-деспергирующих присадок, присутствующих в отработанных моторных маслах, разбавленных дизельным топливом, а также использованием в составе промывочного масла диметилсульфоксида в совокупности с изопропилатом калия, способствующих растворению смол высокотемпературных отложений в системе смазки, и различающегося соотношением компонентов в составе промывочного масла.

В таблице 1 представлены результаты физико-химического анализа отработанного моторного масла до и после очистки (патент РФ №2556221, МПК С10M 175/00, опубл. 10.07.2015 г., Бюл. №19), используемого в качестве основы для получения промывочного масла.

Очищенное отработанное моторное масло имеет достаточно высокое (остаточное) щелочное число, свидетельствующее о присутствии в масле антиокислительных, противоизносных, антифрикционных присадок. Масло обладает высокими моющими свойствами. Цвет масла 4 балла и содержание нерастворимого осадка подтверждают высокую степень очистки и рациональность использования масла в качестве основы промывочного масла.

Очищенное отработанное моторное масло имеет более высокие противоизносные свойства (оцениваемые по диаметру пятна износа на четырехшариковой машине трения) по сравнению с маслом И-20А, используемому в качестве основы при приготовлении промывочных масел.

Смешивание очищенного отработанного моторного масла с дизельным топливом позволяет снизить его вязкость, тем самым повысить прокачиваемость масла и увеличить моющую способность масла на период промывки двигателя.

Изопропилат калия является поверхностно-активным веществом, что увеличивает моющее действие масла по удалению как низкотемпературных, так и высокотемпературных загрязнений маслосистемы.

Диметилсульфоксид при нагревании является биполярным апротонным растворителем карбоанионов. В заявляемый состав промывочного масла в сочетании с другими предложенными компонентами диметилсульфоксид вводится впервые.

Состав промывочного масла готовится следующим образом.

В предварительно очищенное отработанное моторное масло (по патенту РФ №2556221, МПК C10M 175100, опубл. 10.07.2015 г., Бюл. №19) при постоянном перемешивании механическим способом добавляют следующие компоненты: при температуре 20-25°С вносят 2-5 мас. % изопропилата калия, который получен путем смешивания при комнатной температуре изопропилового спирта с кристаллическим едким кали при соотношении 8% едкого кали и 92% изопропилового спирта; после чего масло нагревают до 50°С и добавляют 2-5 мас. % дизельного топлива, затем смесь продолжают нагревать до 70-80°С и вносят 2-5 мас. % диметилсульфоксида. После добавления компонентов полученное масло продолжают перемешивать механическим способом в течение 15-20 минут без нагрева.

Моющие свойства приготовленных образцов промывочных масел прототипа и заявленного состава оцениваем в соответствии со специально разработанной методикой в полноразмерном двигателе Д - 240 на стенде КИ-4355. Наработка двигателя до момента оценки степени загрязненности деталей составила 250 моточасов, работающего под нагрузкой на масле М - 10 Г₂. После завершения работы двигатель разбираем и оцениваем степень загрязненности. Далее двигатель собирался. Масло отработавшее сливалось. В картер двигателя заправлялся образец промывочного масла. Двигатель запускался и работал на холостом ходу 20-25 минут, после чего двигатель останавливали и проводили разборку для оценки количества отложений на деталях двигателя. Показателем эффективности промывочных масел является изменение количества отложений. Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Из представленной таблице 3 видно, что количество отложений на деталях двигателя после промывки предложенным составом масла уменьшилось на 44,5% по сравнению с промывкой составом прототипа на 20%.

Приведенные данные свидетельствуют о более высоких эксплуатационных свойствах предлагаемого масла.

Помимо оценки загрязненности деталей и эффективности промывки деталей определялось содержание механических примесей и нерастворимого осадка в испытуемых маслах до начала и в конце испытаний (таблица 4).

Приведенные данные свидетельствуют о том, что предлагаемое масло обладает лучшими моющими свойствами, так как его загрязненность выросла в конце испытаний по сравнению с прототипом в два раза.

Технологический процесс промывки при использовании предлагаемого масла заключается в следующем.

Отработанное в двигателе моторное масло сливается. В картер двигателя заправляется промывочное масло, состоящее из очищенного отработанного масла (предварительно очищенное отработавшее и слитое с двигателя масло), дизельного топлива, диметилсульфоксида и изопропилата калия. Двигатель запускается и работает на холостом режиме 15-20 минут. Далее двигатель останавливается, проводится очистка центрифуги очистки масла системы смазки или проводится замена фильтра очистки масла (в зависимости от конструкции двигателя). В картер двигателя заправляется свежее масло.