СПОСОБ ОЧИСТКИ МОТОРНОГО МАСЛА ОТ ПРОДУКТОВ СТАРЕНИЯ И ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2013 года по МПК C10M175/02 

Изобретение относится к очистке нефтяных масел, в частности к очистке работающих моторных масел от продуктов старения и загрязнений, и может быть использовано на предприятиях сельскохозяйственного, автотранспортного, строительного производства и других отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания.

Известен способ регенерации отработанных нефтяных масел (см. патент РФ №2078127, кл. С10М 175/02, 1997 г.) путем обработки их при нагревании разделяющим агентом, в качестве которого используют водный раствор карбамида.

Недостатки данного способа заключаются в следующем. Указанный способ применяется для обработки отработанных масел, слитых из картеров двигателей и смазочных систем машин, вследствие применения концентрированного раствора карбамида возможно высокое остаточное содержание несработавшихся включений, что в конечном результате вызовет повторный процесс коагуляции загрязнений в работающем двигателе после очистки масла и забивание масляных каналов.

Наиболее близким из известных способов к заявленному по достигаемому эффекту является способ очистки моторного масла (см. патент РФ №2221841, МКП ⁷ С10М 175/02, 2002 г.), заключающийся в том, что масло нагревают до 100-105°С и смешивают его с 50% водным раствором тиокарбамида, взятым в количестве 0,5-1% в расчете на массу очищаемого масла.

К недостаткам данного способа следует отнести следующее. После завершения процесса очистки в масле остаются продукты перекристаллизации тиокарбамида, которые в дальнейшем провоцируют образование отложений в масляных каналах двигателя. Внесение водного раствора тиокарбамида в массу очищаемого масла также вызывает первоначально выпадение его на дно картера, что не исключает неравномерности перемешивания и возможности осаждения неперемешанного водного раствора в порогах и карманах поддона картера двигателя.

Задачей изобретения является повышение качества очистки работающего моторного масла без слива из картера двигателя за счет более равномерного распределения водного раствора карбамида в объеме очищаемого масла при предварительном смешивании, а также исключение возможности засорения масляных каналов остаточным соединением водного раствора карбамида, упрощение технологического процесса очистки масла.

Поставленная задача достигается тем, что 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла смешивают с 1-2% очищаемого масла, а затем добавляют полученную смесь в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 80-90° и перемешивают в течение 5-10 минут, с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.

Водный раствор карбамида в виде мелкодиспергированных глобул равномерно распределяется по всему объему очищаемого продукта. Водный раствор карбамида является электролитом, способствует нейтрализации отталкивающего действия моюще-диспергирующих присадок. В результате перемешивания происходит коагуляция диспергированных в работающем масле загрязнений. Скоагулировавшиеся загрязнения располагаются на поверхности глобул водного раствора карбамида. Продукты загрязнения, старения, укрупненные в процессе коагуляции, с карбамидом легко удаляются при центрифугировании, для удаления воды производится отбор паровоздушной смеси из корпуса центрифуги в процессе очистки.

Водный раствор карбамида не проявляет взаимодействия с поверхностями деталей двигателя, так как этот раствор является очень слабым основанием, константа ионизации К=1,1·10^-12.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для его реализации.

Для осуществления способа устройство размещают рядом с двигателем 1 обслуживаемой машины со стороны расположения горловины 2 для залива масла в картер 3 двигателя 1. К двигателю 1 присоединяют штуцер 4. Для этого из поддона картера 3 выкручивают пробку для слива масла, а на ее место закручивают приемный штуцер 4, после этого устройство подключают к электросети, производят запуск двигателя обслуживаемой машины и прогревают его до тех пор, пока температура масла в системе смазки не достигнет 80-90°С, после чего двигатель глушат, затем кратковременно включают насос 5 и производят отбор 1-2% масла из рукава патрубка 6 в емкость для смешивания, отобранный объем масла смешивают с 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, снимают с заливной горловины 2 крышку и заливают смесь в горловину 2 и вставляют рукав патрубка 6 для слива масла из центрифуги 7 в горловину 2. Устанавливают трехходовой кран 8 в положение "Перемешивание", включают насос 5 и перемешивают масло в поддоне картера 3 в течение 5-10 минут. После перемешивания трехходовой кран 8 переводят в положение "Очистка". При этом положении крана 8 масло будет поступать в центрифугу 7, в которой будет происходить удаление продуктов старения и загрязнений из масла за счет действия поля центробежных сил и удаление паровоздушной смеси из корпуса центрифуги за счет специального отсасывающего устройства 9. Из центрифуги 7 очищенное масло через патрубок 6 будет сливаться в картер 3 двигателя 1. Очистку масла центрифугированием производят в течение 20-30 минут при рабочем давлении 0,8-0,9 МПа (8-9 кгс/см²). При этом давлении ротор центрифуги вращается с частотой 116-133 с^-1 (7000-8000 об/мин). Рабочее давление масла, поступающего в центрифугу, контролируют с помощью манометра 10. После окончания очистки масла выключают насос 5 и отсоединяют установку от двигателя 1.

Согласно изобретению очистку работающего моторного масла без слива из картера двигателя от продуктов старения и загрязнений проводят введением в предварительно нагретое работающее масло до температуры 80-90°С смеси 0,1-0,3 процентов 50% (по объему) водного раствора карбамида в расчете от объема очищаемого масла, перемешиванием смеси в течение 5-10 минут с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.

Результаты опытов по очистке моторного масла по прототипу и предлагаемому способу представлены в таблице.

Таблица Результаты сравнительных исследований способов очистки работающих моторных масел после наработки 100 часов. Показатели Работающее (исходное) Очищенное По прототипу По предлагаемому способу Вязкость кинематическая, мм²/с 10,8 10,1 10,1 Щеточное число, мг КОН/г 4,2 4,1 4,1 Кислотное число, мг КОН/г 2,0 0,8 0,6 Содержание загрязнений, % 0,8 0,15 0,06 Содержание воды, % 0,15 0,03 Oтс.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что за счет уменьшения концентрации вносимого карбамида, более эффективного его перемешивания вносимого с порцией масла уменьшается содержание загрязнений в начальный период использования масла (после очистки) и исключается явление повторной коагуляции в момент начала работы двигателя, когда масло вновь начинает загрязняться продуктами сгорания топлива, масла, и возможно образование отложений в масляных каналах системы смазки, что в целом снижает вероятность нежелательной работы карбамида в микродолях (практически на наноуровне), присутствующих в очищенном масле после очистки в растворенном состоянии.

Так же установлено, что предварительное смешивание водного раствора карбамида с маслом перед внесением в картер позволяет исключить выпадение водного раствора в осадок, как это имеет место в известном способе, что в целом значительно повышает качество очистки, продляет срок службы масла.

Использование: на предприятиях различных отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания. Сущность: 50%-ный водный раствор карбамида в количестве 0,1-0,3% в расчете на объем очищаемого масла смешивают с 1-2% очищаемого масла. Затем полученную смесь добавляют в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 80-90°С, и перемешивают в течение 5-10 мин с последующим отделением масла центрифугированием. Технический результат - повышение качества очистки, продление срока службы масла. 1 табл., 1 ил.

Способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений путем смешивания предварительно нагретого масла с разделяющим агентом, с последующим отделением очищенного масла центрифугированием, отличающийся тем, что в качестве разделяющего агента используют 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, смешанного с 1-2% очищаемого масла, с последующим добавлением и перемешиванием полученной смеси в общем объеме при температуре 80-90°С в течение 5-10 мин.