IMPIEGO DI TEST TRIBOLOGICI NELLA MESSA A PUNTO DI LUBRIFICANTI PER MOTORI MARINI

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Gerardina Elia
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1 IMPIEGO DI TEST TRIBOLOGICI NELLA MESSA A PUNTO DI LUBRIFICANTI PER MOTORI MARINI Claudio Barzaghi XI Convegno di Tribologia Attrito, Usura e Lubrificazione in Campo Navale Napoli, 13 maggio 1

2 INTRODUZIONE DEFINIZIONE CLASSICA dal greco Τριβω (sfregare, usurare, consumare) + Λόγος (ragionamento, discussione) TRIBOLOGIA DEFINIZIONE REALE da TRIBOLAZIONE dell incauto sperimentatore davanti ad un problema di attrito e/o usura che non sa come risolvere

TRIBOLOGIA DEFINIZIONE REALE da TRIBOLAZIONE dell incauto

3 INTRODUZIONE RICETTA x settore autotrazione Istallazione motoristica Quantità olio di prova 1 kg max. Budget compreso fra 15 e 7 Keuro Tempi compresi fra 1/ giorni e 1/ mesi Un buon Know-How formulativo Fortuna qb RICETTA x settore navale Istallazione motoristica???? Quantità olio di prova t???? Budget???? Tempi 4 ore di moto min. Un buon Know-How formulativo Fortuna qb? SOLUZIONE DEL PROBLEMA DI USURA 3

Fortuna qb RICETTA x settore navale Istallazione motoristica???? Quantità olio di prova t???? Budget?

4 INTRODUZIONE MOTORI NAVALI T 4 T MAN B&W 8S7ME-C 7 mm x 8 mm rpm Fuel 169 g/kwh Olio cil g/kwh Wärtsilä 1V46 46 mm x 58 mm 16 5 rpm Fuel 174 g/kwh Olio.1.4 g/kwh 4

5 INTRODUZIONE IMPOSSIBILITÀ PRATICA DI VALUTAZIONE PER IPOTESI FORMULATIVE 5

6 Messa a punto di oli per motori 4T Dati di base: Grandi quantità di olio in circolo Cambi olio ogni 4 1 ore Temperature contenute, 6 1 C Alti carichi con medio / basse velocità di rotazione Inquinamenti da fuel, soot, acqua Pacchetto di additivazione completo AREE SOTTO ESAME NEI CONFRONTI DELL USURA PARTI CALDE (Pistone, Fasce, Cilindro) PARTI FREDDE (Sistema distribuzione e ausiliari) 6

Inquinamenti da fuel, soot, acqua Pacchetto di additivazione completo AREE SOTTO ESAME NEI

7 SIMULAZIONE PARTI CALDE, MOTORI 4T Schwing-Reib-Verschleiß-Gerät 5.5 Corsa = 3 mm Sfera, Φ 1 Piano Carico Corsa Carico, Temp. Frequenza C. Attrito Carico, N Temperatura. C Frequenza, Hz Attrito Durata prova, min. 7

8 SIMULAZIONE PARTI CALDE, MOTORI 4T SRV su ipotesi formulative Usura C. Attrito medio Diam. usura, mm Prof. usura.micron C. Attrito.1.7 A A "aged" B B "aged" C C "aged".6 8

9 SIMULAZIONE PARTI FREDDE, MOTORI 4T Block on Ring, ASTM D 714 Forza d attrito Carico ω1 Olio di prova Tipo di contatto Blocchetto su cilindro Diametro cilindro, mm 35 Larghezza di contatto, mm 6 Velocità di rotazione, rpm 7 Carico, N 668 Temperatura olio, C 1 Durata, rivoluzioni 5 9

cilindro Diametro cilindro, mm 35 Larghezza di contatto, mm 6 Velocità

10 SIMULAZIONE PARTI FREDDE, MOTORI 4T Block on Ring su ipotesi formulative Usura C. Attrito Larghezza usura, mm C. Attrito.5.7 A A "aged" B B "aged" C C "aged".5 1

5 1.11.9 C. Attrito Larghezza usura, mm C.

11 MONITORAGGIO DURANTE PROVE SU CAMPO Block on Ring ASTM 1 C Larghezza di usura vs. contenuto di Vanadio Usura, mm Durata, ore Vanadio, ppm Usura Vanadio 6 Motore, Wärtsilä 8L46 Fuel, HFO IFO 38 Block on Ring ASTM 1 C Attrito & Usura vs Assorbanza/cm 156 cm-1 3 Motore, Wärtsilä 1V3 Fuel, Gasolio autotrazione A/cm Attrito, x 1 & Usura, mm 156 cm-1 C. Attrito L. Usura Durata, ore 11

1 1 3 4 5 6 Durata, ore Vanadio, ppm Usura Vanadio 6 Motore, Wärtsilä 8L46 Fuel, HFO IFO 38 Block on Ring ASTM 714 @ 1

12 Messa a punto di oli per motori T Dati di base: Olio a perdere Quantità bilanciate iniettate ad ogni corsa Temperature elevate, 3 C Alti carichi con medio / basse velocità di rotazione Inquinamenti da fuel, soot, condense acide, particelle estranee Pacchetto di additivazione ottimizzato AREA SOTTO ESAME NEI CONFRONTI DELL USURA PARTI CALDE (Pistone, Fasce, Cilindro) 1

Inquinamenti da fuel, soot, condense acide, particelle estranee Pacchetto di additivazione

13 SIMULAZIONE PARTI CALDE, MOTORI T Schwing-Reib-Verschleiß-Gerät 3.3 Sfera, Φ 1 Piano Carico Corsa Carico, Temp. Frequenza Corsa = 3 mm C. Attrito Carico, N Temperatura. C Frequenza, Hz Attrito Durata prova, min. 13

14 SIMULAZIONE PARTI CALDE, MOTORI T SRV su ipotesi formulative Usura G r i p p 5 C G r i p p 5 3 C G r i p p 4 8 C C. Attrito Diam. usura sfera mm Prof. usura piattello micron C. Attrito medio A A inv. B B inv. C C inv D D inv. E E inv. H (4) K (4).4 14

8 C. Attrito Diam. usura sfera mm Prof. usura piattello micron C.

15 TBN, mgkoh/g TEST TRIBOLOGICI UTILIZZATI MONITORAGGIO DURANTE PROVE SU CAMPO MOTORI T BN sugli "SCAVENGER DRAIN" " Good practice range" R1 R a1 a b1 b b3 b4 b5 b6 c1 TBN mgkoh/g SRV sugli "SCAVENGER DRAIN" Usura VS Attività Antiusura Residua ppm Ferro sugli "SCAVENGER DRAIN" GRIPPAGGI USURA ELEVATA USURA NORMALE R1 R a1 a b1 b b3 b4 b5 b6 c1 Ore motore Ferro ppm Usura G r i p p 7 C Attività Antiusura Residua, % Usura sfera, mm Prof usura, micron Attività Antiusura R..1 1 a1 a b1 b b3 b4 b5 b6 c1 15

5 Ferro sugli "SCAVENGER DRAIN" GRIPPAGGI USURA ELEVATA USURA NORMALE R1 R a1 a b1 b b3

16 CONCLUSIONI LA TRIBOLOGIA NEL SETTORE NAVALE E UNO STRUMENTO INDISPENSABILE PER LA COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE LEGATE ALLA LUBRIFICAZIONE. UN ACCURATA SCELTA DI APPARECCHIATURE E L APPLICAZIONE DI CONDIZIONI DI PROVA ADEGUATE FORNISCONO UN VALIDO AIUTO ALLO SPERIMENTATORE NELLA FORMULAZIONE DI OLI LUBRIFICANTI. L IMPIEGO DEI SUDDETTI TEST ANCHE IN FASE DI MONITORAGGIO DELLE CARICHE CONSENTONO UNA VALUTAZIONE PIU SICURA DELLE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO CON BENEFICI EFFETTI SUI COSTI DI ESERCIZIO E SUL RISPETTO AMBIENTALE. 16

UN ACCURATA SCELTA DI APPARECCHIATURE E L APPLICAZIONE DI CONDIZIONI DI PROVA ADEGUATE FORNISCONO UN VALIDO AIUTO ALLO SPERIMENTATORE

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