油液分析師經常問的兩個問題是：“我應該進行哪些油液測試?” 和“我如何解釋檢測結果?” 前者問題比后者問題更容易回答。

　　1.油液檢測樣本分類

　　油液樣本可以分為多種一般類別。常見的測試配置文件包括適合組件類型的測試。常見的組件類型包括以下幾種：

　　發動機油;

　　傳動系統油(齒輪系統，如手動變速箱、差速器和工業變速箱);

　　變速箱油(自動);

　　液壓系統油;

　　壓縮機和渦輪機油;

　　還有其他較小的特殊類別，例如飛機發動機和制冷壓縮機油。

　　每個樣品都經過四項基本測試：ICP 光譜、顆粒定量、40°C 粘度和水篩選。

　　2.ICP光譜法

　　大約有 30 種不同類型的光譜學。其中一種是電感耦合等離子體 (ICP) 光譜法，可測量光譜中可見光和紫外光區域的光。這是一種原子發射 (AE) 程序，其中稀釋的油通過氬氣等離子體。

　　等離子體的溫度保持在大約 8,000°C。在等離子體的上部區域，由于電子躍遷而釋放獲得的能量，并發生特征光發射。

　　不同的元素產生不同的頻率或顏色。發出的光的強度與元素的濃度成正比。ICP 光譜用于測量油中不同元素的濃度。

　　報告中的要素分為三大類：

　　磨損金屬，例如齒輪中的鐵;

　　污染物，例如鋰，表明存在油脂;

　　石油添加劑，如磷，存在于極壓和抗磨添加劑中;

　　有些元素可以屬于多個類別。例如，硅可以是磨損碎片(活塞冠材料)、添加劑包(消泡劑)和污染物(污垢)的成分。只有通過查看完整的結果集，才有可能預測特定元素的來源。

　　3.局限性

　　ICP 光譜可能是廢油分析 中重要和有用的測試，但它確實有局限性。一個主要缺點是它可以蒸發的顆粒的尺寸限制。它無法檢測超出五到八微米范圍的顆粒。

　　雖然此限制不會影響大多數磨損情況的檢測，但有時可能會出現問題。例如，當部件因疲勞而失效時，產生的磨損顆粒往往比正常情況下更大(此過程稱為剝落)。

　　ICP 無法檢測到這些較大的顆粒，因此在檢查趨勢時，鐵含量可能似乎正在下降，即使該組件實際上遇到了問題。由于這一限制，應采用其他測試來提供有效的監控解決方案。

　　并不總是可以使用 ICP 分析來測量油中添加劑的消耗。以發動機油中的清潔劑添加劑為例。這會反映在鈣值上。如果測量新油和舊油的鈣含量，即使舊油中的清潔劑已耗盡，它們也會相似。

　　這是因為油中實際鈣的含量沒有改變。改變的是鈣存在的形式或化合物。在被“使用”之前，鈣存在于具有洗滌劑特性的化合物中。使用后，鈣仍然存在，但現在處于非活性狀態。有時，耗盡的添加劑殘留物會沉淀下來，此時 ICP 很有用，但在分析添加劑消耗趨勢時應應用判斷和經驗。

　　ICP 的附加消耗測量限制也有例外。值得注意的是含硼酸 EP 的油被水污染的情況。在這種情況下，含有硼的極壓添加劑從懸浮液中沉淀出來，并在貯槽底部形成污泥。

　　如果樣品中沒有捕獲這種沉淀物，硼含量將遠低于正常水平，表明由于極壓添加劑耗盡，油不適合進一步使用。然而，反之亦然：如果硼含量正確，油不一定仍然適合使用。

　　表 1. 硅污染限值

　　在某些情況下，Wearcheck 使用污染物限值。如果有污垢，通常會遵守表 1 中的限值。硅存在于污垢、油脂、油添加劑和硅酮密封劑中。發動機和液壓系統的硅讀數可能超過 100 ppm，但這些仍然被認為是正常的。

　　表 2. ICP 中的常見元素

　　表 2 列出了常見的元素及其可能的來源。

　　了解元素可能在哪里找到是有用的，但更重要的是能夠盡可能準確地確定實際來源。表 3 顯示了一些磨損和污染的情況以及它們通常如何出現。

　　在這個階段，須強調提交樣本信息的重要性，特別是服務抄表、檢修/更換信息和油的使用期限。維修儀表讀數和檢修/更換信息告訴診斷人員預期的磨損率是怎樣的。

　　新部件預計會比壽命中期的部件磨損得更快，因為它會“固定”到其他磨損表面上。可以觀察長時間使用的部件隨著疲勞的出現，磨損是否增加。

　　表3. ICP指示的常見磨損情況

　　油的使用時間對正常情況有很大影響。250 小時鐵含量為 100 ppm 的發動機可能是健康的。10 小時后的相同讀數可能表明存在嚴重問題。如果沒有這些信息，診斷不準確的可能性就會增加，特別是在后一種情況下。

　　此外，以月為單位指示使用時間值，特別是對于汽車零部件而言，并不是特別有幫助 - 車輛可能已經停放了該時間，或者可能每天都有很長的通勤時間。對于沒有服務儀表讀數的組件，例如工業齒輪箱，經過數月或數年的有根據的猜測總比沒有好。

　　4.顆粒量化指數(PQ 或 PQI)

　　在此測試中，每個樣品都通過傳感器，該傳感器測量油的整體磁性含量。由于鐵幾乎是所有部件中的主要磨損元素，因此 PQI 實際上是樣品中鐵含量(亞鐵密度)的衡量標準，其他磁性元素的含量可以忽略不計。

　　PQI 沒有提及大小——數字越大，鐵越多。PQI 所傳達的信息可以解釋為單位容量質量的概念，或者用公制術語表示，例如每升油的鐵克數。

　　與 ICP 不同，PQI 沒有粒徑限制。因此，它并不表示顆粒的大小。請記住樣品中滾珠軸承的示例：實心滾珠軸承和研磨成粉末的同一個滾珠軸承應具有相同的 PQI。

　　PQI 與 ICP 鐵讀數結合使用，對于估計磨損顆粒尺寸的分布非常有價值。表 4 顯示了這種關系。高、中和低是相對概念，應在組件歷史中其他示例的背景下進行解釋。

　　表 4. 鐵和 PQI 關系

　　情況 2 有多種可能的來源。這可能是部件經歷加速但非異常磨損的典型情況;也就是說，該組件比正常情況下工作得更加努力。這可以通過比較相同卡車在不同操作(例如短途和長途操作)中的差速器磨損讀數來說明。

　　每種情況下正常磨損的差異可能高達兩個數量級。這種情況也是浸入式制動系統(例如大多數前端裝載機)中正常制動器磨損的典型情況。導致異常磨損的污垢進入也會產生這種 Fe-PQI 關系。

　　5.粘度

　　有兩種類型的粘度：運動粘度和動態粘度(或絕對粘度)。石油分析幾乎只關注前者。運動粘度以厘沲 (cSt) 為單位測量，是流體流動阻力或更簡單地流體厚度的量度。它須始終在規定的溫度下引用，因為流體的粘度會隨溫度而變化。在 40°C 時，200 cSt 的油比 100 cSt 的油更稠。

　　Wearcheck 對每個樣品在 40°C 下進行粘度測量。100°C 下的粘度測量也可以在高溫下運行的機器上進行，例如發動機和一些壓縮機。

　　過程很簡單：將玻璃管(其兩端與空氣保持接觸)垂直浸入所需溫度的浴中;油從頂部引入，當它向下 流動時，它被帶到正確的溫度。然后它的流動在兩個標記之間計時。時間測量值轉換為粘度。

　　油還有另一個與其粘度相關的特性。這就是粘度指數(VI)。眾所周知，隨著油的溫度升高，其粘度會降低。油的 VI 值表明其將稀釋的程度。

　　單級油的 VI 值低于多級油，這意味著隨著溫度的升高，單級油比多級油更容易變稀。例如，典型的 SAE 30 單級和典型的 SAE 15W40 多級在 40°C 下的粘度均為 100 cSt。但在 100°C 時，它們的粘度分別為 10 和 15。

　　要確定油的 VI，請測量其在 40°C 和 100°C 下的粘度。

　　表 5 顯示了粘度變化的一些原因。值得注意的是，并發條件可能會掩蓋粘度變化的影響。燃油稀釋伴隨過熱可能會使粘度讀數看起來正常。

　　表 5. 粘度變化

　　再次強調提交準確信息的重要性。由于機器中的油品級與文件中確定的油品級之間存在差異，可能會建議更換好的油品。

　　此外，被描述為具有 SAE 30 或 SAE 15W40，但實際上運行 SAE 40 或 SAE 20W50 的發動機可能不會檢查燃料稀釋，因為由燃料稀釋引起的粘度降低可能與所述發動機的正常粘度相比是有利的。油。

　　6.水

　　水是常見的污染物之一。是否可以通過內部冷卻劑泄漏、高壓軟管清潔程序或冷凝引入。水對油的性能有一些負面影響，包括：

　　形成鐵銹，進而污染油。

　　由于承載能力下降而導致磨損率增加。

　　通過添加劑和基礎油之間的化學反應產生弱酸和強酸。

　　低溫應用中的生物形成和生長。

　　失去關鍵添加劑和添加劑功能。

　　重要的是要將水污染保持在最低限度。應定期檢查和維護密封件和通氣裝置。加壓冷卻系統需要定期進行壓力測試以確認其完整性。

　　使用傅立葉變換紅外 (FTIR) 分析 來篩選發動機樣品中的水份，并使用裂紋測試來篩選所有其他樣品中的水份。該測試涉及將一滴油滴到保持在水和油沸點之間的鋼表面上。

　　如果油滴含有水，它就會噴出并發出噼啪聲，因此得名。裂紋測試可以檢測低于 0.1% 或 1,000 ppm 的水污染。如果樣品未通過裂紋測試，則測量實際含水量。再次使用水污染的暫定限值(表 6)，盡管這些限值在異常或異常使用的情況下會有所不同。

　　表 6. 水限制

　　不應依賴水作為內部冷卻劑泄漏的指示，特別是在發動機中。它在正常工作溫度下容易蒸發。

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