(096) 850 20 00
Пн-Пт: з 9.00 до 19.00
(096) 850 20 00 (050) 158 25 55 (067) 340 56 56
Пишіть у viber

Небезпеки електростатичного розряду в моторному маслі

12.06.2018
Небезпеки електростатичного розряду в моторному маслі
  Опасности электростатического разряда в моторном масле.

  Холодные запуски двигателей при очень низких температурах были проблемой для потребителей, производителей энергетических систем и нефтяной промышленности. При холодном запуске поток циркулирующего масла (диэлектрической жидкости) в системе может вызвать всплески напряжения в частях циркуляционного коллектора в течение начального периода прогрева.

  При воздействии этого всплеска чувствительные компоненты, такие как датчики и микропроцессоры, могут разрушаться и в конечном итоге отключать двигатель, если компонент имеет решающее значение для работы. Приобрести моторное масло для своего авто можно в интернет магазине АвтоАптека, который предлагает широкий  выбор моторного масла для ваших двигателей.

  Когда система питания холодная, ее циркулирующее масло обладает очень высокой вязкостью и очень низкой электропроводностью. Масло нагревается, когда двигатель нагревается, но на некоторое время после холодного старта будет опасность статического электрического накопления в масле и потенциально опасного спонтанного разряда.

  Поток электрификации жидкостей был источником многочисленных промышленных опасностей, прежде всего в нефтяной и энергетической промышленности. Этот эффект возникает в неправильно заземленных системах с топливом, смазочными маслами и другими углеводородными жидкостями. Вот почему некоторые коммерческие бензиновые топливные шланги в Соединенных Штатах имеют прикрепленную заземляющую проволоку для рассеивания накопления электрического заряда во время заправки топливом и почему существуют правила для отключения двигателя при перекачке топлива в транспортное средство.

  Статическая электрификация диэлектрической жидкости обусловлена ​​наличием в массе микроэлементов. Примеры веществ, которые могут нести электрический заряд в непроводящей жидкости, включают различные окисленные масляные компоненты, загрязняющие агенты, соли металлов и другие ионизированные добавки. Концентрация любого из этих веществ, при которых происходит электризация жидкости, может составлять 1 часть на миллиард. Из-за этой низкой концентрации нецелесообразно удалять эти микроэлементы. Если вы сможете удалить их успешно, последующая обработка может повторно вводить элементы путем повторной обработки.

  Моторные масла в энергосистемах представляют собой электроизолирующие жидкости с электропроводностью в диапазоне менее 1000 пикосеминов (pS) в нормальных условиях окружающей среды. Значение будет зависеть от того, насколько чистым является масло и было ли оно изменено с добавками поверхностно-активных веществ. Для большинства жидкостей продукт их вязкости и электропроводности постоянный. По мере понижения температуры вязкость масла возрастает экспоненциально, а его электропроводность экспоненциально уменьшается.

 

  На этапе запуска система обычно имеет период прогрева из-за вязкого нагрева и передачи тепла от других источников двигателя. Температура масла повышается, уменьшается его вязкость и увеличивается его электропроводность до тех пор, пока не будет достигнуто стационарное рабочее состояние. Изменение электропроводности с температурой является основной причиной электростатического разряда во время холодного запуска.

  Способность жидкости сохранять электрический заряд будет зависеть от ее электропроводности. В диэлектрических жидкостях время, когда изолированная жидкая масса может быть электрифицирована, известна как время ее электрической релаксации. Он обратно пропорционален его электропроводности. Для разных коммерческих масел эта постоянная времени находится в диапазоне от 1 микросекунды до 1000 секунд для более высокой до меньшей проводимости. Для любого смазочного масла при очень низких температурах во время холодного запуска время релаксации жидкости ближе к верхнему пределу, тогда как при установившемся режиме оно имеет значения ближе к нижнему пределу. Соответственно, при холодном запуске электрифицированное масло будет оставаться заряженным, и если оно будет перемещено, это может привести к накоплению заряда в циркуляционной системе.

 

  После электризации расстояние, которое масло может переносить заряд, зависит от его времени электрической релаксации, а также от объемной скорости текучего масла. На этапе разогрева силовой установки скорость и электропроводность циркулирующего масла возрастают со временем. Вначале скорость и проводимость масла низки, и, следовательно, электрификация ограничивается областями, близкими к источнику заряда, без накопления электрического заряда или любого потенциального повреждения.
 
  С другой стороны, при нормальных действиях любая статическая электризация в движущемся масле будет перемещаться на очень короткие расстояния. Масло нейтрализуется, а электрические заряды рассеиваются на соседние стены.

  Однако, поскольку двигатель прогревается от холодного старта, может быть временной интервал, в котором скорость масла достаточно высока, а проводимость все еще достаточно низкая, так что движущееся масло будет приводить к накоплению заряда с возможностью нанести ущерб.

 
  Еще один температурный эффект включает концентрацию индуцированных зарядов за источником заряда, такой как фильтр. В большинстве случаев электрическая зарядка фильтра зависит от ряда параметров, связанных с геометрией фильтра и условиями потока. Для промышленных фильтров, используемых в энергетических системах, зарядка за фильтром насыщена и будет пропорциональна электропроводности жидкости. Так как температура повышается во время холодного запуска, зарядка фильтра также будет возрастать со временем в течение периода прогрева.

  Соответственно, по мере того, как температура возрастает со временем ниже по потоку от источника заряда, происходит значительное увеличение индуцированной электризации жидкости и уменьшение эффективной длины электрифицированного масла. Комбинация этих двух противодействий будет заключаться в переходном эффекте зарядки в виде всплеска напряжения и скачке электростатического заряда после источника заряда, в котором течет нефть.

 

  Насколько низкой должна быть начальная температура, чтобы создать практическую проблему? В общем, на тяжесть этого переходного эффекта влияет широкий диапазон переменных, таких как размер и расположение отсеков в циркуляционной системе, базовая электропроводность циркулирующего масла, типы фильтров и насосов, используемые в системы, скорости потока потока и профилей температуры системы во время фазы прогрева и при запуске. Поэтому для ответа на вопрос необходим полный системный анализ.

  В одной конкретной системе, которая была недавно проанализирована, начальная температура в экспериментальной установке составляла минус 41 градус C с максимальным напряжением 500 вольт, оцененным примерно на минус 10 градусов C. Для этой системы любая начальная температура ниже минус 10 градусов C могла вызывают сильный всплеск. Однако во время экспериментов при более высоких температурах наблюдался подобный, но более мягкий ответ.

  Предварительный нагрев блока цилиндров вряд ли смягчит опасность всплеска напряжения. Хотя предварительный нагрев может помочь запустить двигатель, он может потенциально усилить скачок напряжения. Моторное масло часто хранится в масляном поддоне, который не контактирует с основным блоком двигателя. Поэтому, если компоненты двигателя теплые, а циркулирующее масло очень холодное, электрификация масла будет увеличена.

 

  Система, которая может нагревать моторное масло, а не блок двигателя, как представляется, предлагает решение, и в настоящее время существует несколько таких систем для конкретных двигателей. Однако это решение нецелесообразно для всех энергетических систем, потому что масло в кастрюле не может быть легко доступно.

  Другим решением является использование системы байпаса для определенных компонентов, таких как фильтры, которые могут быть вызваны перепадом давления через компонент. Хотя это многообещающая технология, и производители фильтров начали использовать эту систему байпаса, но она имеет еще несколько недостатков. Во-первых, система теперь более сложна и более подвержена сбою. Другое дело, что если используется новое масло, соответственно следует изменить настройки для условия байпаса. Кроме того, эта технология не может использоваться для других компонентов, таких как масляный насос, который также может вызвать зарядку в масле.

►Технарь часть №2 (Масло)
 
  Можно было бы предусмотреть изменение в конструкции двигателя с блоком хранения нефти, размещенным внутри блока цилиндров. Это аналогично системам в некоторых гибридных машинах, которые хранят горячую охлаждающую жидкость внутри двигателя для лучшего запуска. Тем не менее, лучшим вариантом было бы электрическое заземление отсеков двигателя на ранних стадиях холодного запуска, чтобы предотвратить накопление заряда.

  В то время как мало кто проводил какие-либо исследования по этим типам проблем с холодным запуском автомобилей, поскольку современные двигатели продолжают включать в себя больше электроники, эта опасность потенциально может создать проблему для них. Это и практическая, и фундаментальная проблема, и необходимы новые исследования, чтобы пролить свет на это явление в отношении температурных эффектов и другого временного поведения системы.
-----------------------------

Категорії