Rezumat Bocanu Ion Liviu

R O M Â N I A MINISTERUL APĂRĂRII

ACADEMIA TEHNICĂ MILITARĂ

Maior inginer Ion-Liviu BOCANU

REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT

TEMĂ: CONTRIBUŢII PRIVIND STUDIUL EVOLUŢIEI CARACTERISTICILOR ULEIURILOR ÎN PERIOADA

EXPLOATĂRII AUTOVEHICULELOR MILITARE

Conducător de doctorat: Gl.lt.(r) prof.univ.dr.ing. Florinel PAPUC

BUCUREŞTI – 2006

3

CUPRINS INTRODUCERE..............................................................................................5 1. ELEMENTE DE TRIBOLOGIE ŞI LUBRIFIERE. UZAREA MOTOARELOR ŞI TRANSMISIILOR AUTOVEHICULELOR ............9 1.1. Elemente de tribologie şi lubrifiere ...........................................................9 1.1.1. Aspecte generale ..............................................................................9 1.1.2. Frecarea uscată...............................................................................11 1.1.3. Frecarea fluidă si lubrificaţia fluidă...............................................11 1.1.4. Frecarea limită ...............................................................................11 1.1.5. Frecarea si lubrificaţia mixtă (semifluidă).....................................11 1.1.6. Frecarea si lubrificaţia elastohidrodinamică (EHD)......................11 1.1.7. Lubrifierea......................................................................................11 1.2. Uzarea motoarelor autovehiculelor..........................................................12 1.2.1. Uzarea organelor principale ale motorului ....................................13 1.2.2. Uzarea lagărelor şi a fusurilor de arbore........................................14 1.2.3. Uzarea supapelor şi a ghidurilor supapelor ...................................16 1.2.4. Uzarea arborelui cu came şi a tacheţilor........................................16 1.3. Uzarea transmisiilor autovehiculelor .......................................................16 1.3.1. Aspecte generale ............................................................................16 1.3.2. Uzura transmisiilor mecanice ........................................................16 1.3.3. Tipuri de defecţiuni........................................................................16 1.4. Concluzii ..................................................................................................18 2. ULEIURI ŞI ADITIVI PENTRU AUTOVEHICULE ...............................19 2.1. Aspecte generale ......................................................................................19 2.2. Proprietăţile fizico-chimice ale uleiurilor ................................................19 2.3. Uleiuri pentru autovehicule......................................................................20 2.3.1. Aspecte generale ............................................................................20 2.3.2. Clasificări şi specificaţii ale uleiurilor ...........................................21 2.4. Aditivi pentru uleiurile utilizate la autovehicule .....................................23 2.4.1. Rolul aditivilor ...............................................................................23 2.4.2. Exemple de aditivi .........................................................................23 2.5. Concluzii ..................................................................................................24 3. FACTORI CARE DETERMINĂ EVOLUŢIA CARACTERISTICILOR ULEIURILOR PENTRU AUTOVEHICULE ............................................25 3.1. Aspecte generale ......................................................................................25 3.2. Construcţia motorului ..............................................................................27 3.3. Starea tehnică a motorului .......................................................................27 3.4. Condiţiile de exploatare ...........................................................................27 3.5. Calitatea combustibilului .........................................................................28 3.6. Calitatea uleiului ......................................................................................28

4

3.7. Depozitarea, transportul şi manipularea uleiurilor pentru autovehicule ..................................................................................28 3.8. Consideraţii privind stabilirea uleiului optim şi a perioadei de schimb a acestuia.................................................................................28 4. EVALUAREA DEGRADĂRII ULEIURILOR. METODELE ŞI APARATURA UTILIZATE LA ANALIZA ULEIURILOR....................31 4.1. Evaluarea degradării uleiului ...................................................................31 4.2. Teste utilizate la analiza uleiurilor...........................................................35 4.2.1. Teste relative la caracteristicile de calitate ....................................35 4.2.2. Teste de performanţă......................................................................35 4.3. Metode utilizate la analiza uleiurilor .......................................................36 4.3.1. Analizele clasice ............................................................................37 4.3.2. Analize spectrale............................................................................39 4.3.3. Analize rapide ................................................................................40 4.4. Evaluarea degradării uleiurilor prin analiza on-site.................................41 5. CERCETAREA EXPERIMENTALĂ, MONITORIZAREA ŞI REZULTATELE OBŢINUTE.................................................................43 5.1. Scopurile cercetării experimentale...........................................................43 5.2. Uleiurile şi autovehiculele monitorizate ..................................................43 5.3. Organizarea monitorizării evoluţiei caracteristicilor uleiului..................45 5.4. Metodele de analiză aplicate şi aparatura utilizate ..................................47 5.5. Rezultatele obţinute. Observaţii...............................................................47 6. PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE..................................49 6.1. Analiza în timp a datelor. Caracteristici de ordinul I...............................49 6.2. Verificarea ipotezelor statistice ...............................................................55 6.3. Analiza de corelaţie a datelor. Caracteristici statistice de ordinul II .......57 6.3.1.Corelaţie simplă ..............................................................................57 6.3.2. Corelaţie multiplă...........................................................................60 6.4. Analiza de sensibilitate ............................................................................62 6.5. Analiza în frecvenţă bispectrală...............................................................63 6.6. Analiza de coerenţă ..................................................................................64 6.7. Concluzii ..................................................................................................67 7. STABILIREA MODELELOR MATEMATICE PE BAZA DATELOR EXPERIMENTALE .................................................................69 7.1. Modele matematice deterministe .............................................................69 7.2. Modele matematice stocastice .................................................................70 7.3. Concluzii ..................................................................................................77 8. CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PRINCIPALE ŞI DESCHIDERI ALE TEZEI DE DOCTORAT...........................................78 8.1. Concluzii generale ...................................................................................78 8.2. Contribuţii principale ...............................................................................80 8.3. Deschideri oferite de teza de doctorat.....................................................81 BIBLIOGRAFIE............................................................................................82

Introducere

5

IINNTTRROODDUUCCEERREE Industria constructoare de autovehicule se află într-o permanentă ascensiune atât datorită concurenţei existente între constructorii de autovehicule, cât şi datorită exigenţelor tot mai mari existente pe piaţa de profil.

Aceste exigenţe se referă la: • creşterea performanţelor de dinamicitate şi de siguranţă în trafic,

asociată cu reducerea consumului de combustibil, a zgomotului în funcţionare şi a noxelor din gazele de evacuare;

• sporirea fiabilităţii şi mentenabilităţii autovehiculelor în scopul creşterii disponibilităţii acestora;

• diversificarea soluţiilor constructive în conformitate cu solicitările tot mai variate ale utilizatorilor. Odată cu îndeplinirea acestor cerinţe, utilizatorii autovehiculelor sunt

deosebit de interesaţi de reducerea costurilor de exploatare şi de prelungirea cât mai însemnată a rulajului autovehiculului până la prima reparaţie cu volum mare de lucrări.

Realizarea acestui ultim deziderat este condiţionată atât de soluţia constructivă a autovehiculului achiziţionat, cât şi de condiţiile concrete de funcţionare şi de conducere ale acestuia, de efectuarea la timp, în volum complet şi de calitate a operaţiunilor de întreţinere, de calitatea combustibililor, lubrifianţilor şi lichidelor speciale folosite şi, în mod deosebit, de oportunitatea schimbării lubrifianţilor şi lichidelor speciale.

Se cunoaşte că odată cu creşterea rulajului autovehiculului se reduc treptat performanţele acestuia, în principal ca urmare a uzurii pieselor aflate în contact în mişcare relativă.

Menţinerea performanţelor în funcţionare, implicit a uzurilor, la nivele încă acceptabile şi realizarea unei perioade de funcţionare îndelungată a autovehiculului sunt esenţial determinate de calitatea lubrifianţilor utilizaţi şi de schimbarea lor la timp, adică înainte ca proprietăţile lor fizico-chimice de bază să se deterioreze semnificativ.

Despre acest ultim aspect – modificarea proprietăţilor lubrifianţilor în procesul de funcţionare a autovehiculului – există în ţară un număr redus de lucrări bibliografice, iar cercetări experimentale în acest domeniu nu sunt suficient cunoscute.

În consecinţă, prezenta lucrare are scopul de a aduce unele contribuţii la studiul teoretic şi experimental al evoluţiei caracteristicilor de bază ale uleiurilor pe parcursul funcţionării autovehiculelor.

Referitor la obiectul cercetărilor experimentale, dintre diferitele categorii de autovehicule existente sunt vizate autocamioanele, deoarece acestea au o largă utilizare atât în ţară cât şi în teatrele de operaţii, atât în structurile din

Introducere

6

cadrul sistemului de apărare, ordine publică şi siguranţă naţională, cât şi în cadrul întreprinderilor şi societăţilor comerciale din România.

În concret, în cadrul cercetărilor experimentale au fost monitorizate autocamioane utilizate în cadrul unor structuri militare, deoarece acestea sunt intens solicitate, ele trebuind să se deplaseze pe toate categoriile de drumuri din ţară şi uneori chiar în afara lor, pe terenuri neamenajate, ziua şi noaptea şi în orice condiţii de vreme, oricât de grele ar fi acestea. O altă particularitate a lor se referă la duratele de staţionare, mai reduse sau mai mari în funcţie de activităţile planificate, care influenţează în sens negativ caracteristicile uleiurilor. Această opţiune este motivată de faptul că la aceste autocamioane cu destinaţie militară este de aşteptat ca uzarea lor să fie mai intensă, iar calitatea uleiurilor şi schimbarea lor oportună să aibă o importanţă sporită. Un argument pentru veridicitatea celor afirmate anterior poate fi şi faptul că armatele SUA şi ale unor state vest-europene au elaborat, începând cu anul 1941, specificaţii proprii pentru uleiurile utilizate în motoarele autovehiculelor din înzestrare.

Dintre lubrifianţii folosiţi de autovehicule în general, sunt considerate ca fiind deosebit de importante uleiurile pentru motor şi cele pentru transmisii, deoarece aceste agregate au un rol major în menţinerea performanţelor autovehiculelor.

Sunt detaliate astfel obiectivele tezei de doctorat: • în prima parte a lucrării, punerea în evidenţă a proceselor de uzură ce se

produc în principalele agregate ale autovehiculelor, procese care sunt influenţate de calitatea lubrifianţilor sau care determină modificarea proprietăţilor iniţiale ale acestora; prezentarea proprietăţilor fizico-chimice ale uleiurilor utilizate pentru motoare şi pentru transmisii, sintetizarea factorilor care determină în funcţionarea autovehiculelor modificarea proprietăţilor iniţiale ale uleiurilor, altfel spus care determină degradarea uleiurilor;

• prelevarea, pe durata experimentărilor , a unui număr suficient de probe de ulei utilizat pentru motor care, analizate prin tehnicile existente în ţară, să permită obţinerea valorilor unor caracteristici de bază ale uleiului corespunzătore diferitelor rulaje ale autocamioanelor monitorizate;

• prelucrarea rezultatelor experimentale prin diferite procedee de calcul moderne, cu punerea în evidenţă a utilităţii lor în studiul evoluţiei caracteristicilor uleiului în funcţie de rulajul autovehiculului;

• stabilirea unor modele matematice, a unor expresii analitice şi reprezentări grafice care să prezinte evoluţia caracteristicilor de bază ale uleiului pentru motor în funcţie de rulajul autovehiculului după schimbarea uleiului şi în funcţie de rulajul total al acestuia, şi care să poată fi folosite şi în alte situaţii decât cele în care s-au obţinut datele experimentale;

Introducere

7

• punerea la dispoziţia utilizatorilor de autocamioane a unor date, expresii analitice, observaţii şi concluzii care să poată fi utile la determinarea periodicităţii schimbării uleiurilor;

• pe ansamblul lucrării, propunerea unei metodologii de diagnosticare a uleiurilor, care ar putea avea ca rezultat o scădere a costurilor de mentenanţă şi mărirea rulajului autovehiculului până la prima reparaţie cu volum sporit de lucrări. Pentru îndeplinirea obiectivelor menţionate, teza de doctorat a fost

organizată pe 8 capitole, a căror conţinut este redat succint în cele ce urmează. Capitolul 1 este destinat prezentării problematicii de tribologie şi lubrifiere precum şi legăturii între uzarea motoarelor şi a transmisiei autovehiculelor şi lubrifianţii folosiţi. După trecerea în revistă a tipurilor de frecare se prezintă uzurile care pot apărea în exploatare asupra părţilor componente ale motoarelor şi transmisiilor. Capitolul 2 se ocupă de proprietăţile fizico-chimice, clasificările şi specificaţiile uleiurilor. Tot în acest capitol se descrie rolul aditivilor şi se prezintă tipurile de aditivi. Capitolul 3 este destinat prezentării factorilor care influenţează transformarea uleiurilor pentru autovehicule. Alături de construcţia motorului, starea tehnică a acestuia, condiţiile de exploatare, calitatea combustibilului, un rol important îl au calitatea, depozitarea, transportul şi mânuirea uleiurilor pentru autovehicule.

Capitolul 4 are ca problematică evaluarea degradării uleiurilor, metodele şi aparatura utilizate la analiza uleiurilor. Se prezintă transformările uleiului, testele utilizate şi metodele de analiză a uleiurilor. Elementul de noutate este dat de prezentarea analizei on – site, scoţându-se în evidenţă avantajele tehnico-economice şi avantajele din punct de vedere managerial. Aceasta analiză prezintă sub formă de raport schimbările ce au loc în timp asupra proprietăţilor uleiului, monitorizează şi informează pentru luarea deciziilor de mentenanţă. Capitolul 5 prezintă scopurile cercetării experimentale, organizarea monitorizării transformărilor uleiurilor, uleiurile şi autovehiculele monitorizate, metodele şi aparatura utilizate şi rezultatele obţinute în urma experimentărilor efectuate de-a lungul anilor 2001, 2002, 2003 şi 2004. Capitolul 6 tratează prelucrarea rezultatelor obţinute. Datele utilizate sunt cele rezultate în urma măsurării vâscozităţii, punctului de inflamabilitate, punctului de curgere şi impurităţilor. Pentru fiecare autocamion din cele şapte monitorizate s-au prelucrat câte un număr de 48 de valori, în total 336 de valori măsurate. Capitolul 7 stabileşte modelele matematice pe baza datelor experimentale, fiecare probă experimentală fiind descrisă de un model matematic distinct, lucru ce face dificilă o generalizare. Utilizarea modelelor

Introducere

8

matematice stocastice poate realiza predicţia pentru segmentele de rulaj pe care nu există date experimentale.

Capitolul 8 prezintă concluziile finale şi contribuţiile principale aduse în cadrul acestei lucrări. Totodată teza de doctorat oferă anumite deschideri în cercetarea ştiinţifică.

***

Doresc să aduc călduroase mulţumiri în mod deosebit conducătorului

meu ştiinţific, domnul gl. lt. (r) prof. univ. dr. ing. Florinel PAPUC, care m-a sprijinit cu îndrumările competente ale domniei sale şi care mi-a acordat încredere deplină în toate deciziile pe care le-am luat privind organizarea întregii activităţi de pregătire prin doctoratură. De asemenea, mulţumesc domnului col. prof. univ. dr. ing. Minu MITREA, şeful catedrei, precum şi cadrelor didactice din catedra de specialitate pentru sugestiile oferite în vederea finalizării lucrării de doctorat. Ţin să aduc mulţumiri domnului gl. bg. (r) prof. univ. dr. ing. Ion COPAE şi domnului gl. bg. (r) prof. univ. dr. ing. Dragoş COSTACHE pentru sfaturile pe care mi le-au dat privind pregătirea probelor experimentale şi utilizarea rezultatelor acestora. Mulţumesc în mod special conducerii Şcolii Militare de Maiştri Militari şi Subofiţeri a Forţelor Terestre “Basarab I”, precum şi tuturor colegilor, pentru cadrul propice creat în vederea finalizării cu succes a acestei etape de pregătire. În sfârşit, dar nu în ultimul rând, mulţumesc familiei mele care m-a susţinut permanent şi mi-a creat condiţiile necesare pentru elaborarea acestei teze de doctorat.

Autorul

Capitolul 1 – Elemente de tribologie şi lubrifiere. Uzarea motoarelor şi transmisiilor autovehiculelor.

9

CAPITOLUL 1 ELEMENTE DE TRIBOLOGIE ŞI LUBRIFIERE. UZAREA MOTOARELOR ŞI TRANSMISIILOR

AUTOVEHICULELOR.

1.1. ELEMENTE DE TRIBOLOGIE ŞI LUBRIFIERE

1.1.1. Aspecte generale

Performanţele autovehiculelor se modifică treptat, în raport cu starea

tehnică a agregatelor, subansamblelor şi pieselor ce intră în compunerea acestora [C8, G9, R2, R3].

Principalul agregat din compunerea oricărui autovehicul, de care depind într-o măsură considerabilă performanţele acestuia, este motorul.

Pe timpul exploatării, în mecanismele, sistemele şi piesele motoarelor de tracţiune cu ardere internă au loc modificări importante care conduc la înrăutăţirea performanţelor autovehiculelor.

Cauza principală a înrăutăţirii stării tehnice a mecanismelor şi sistemelor motorului o constituie uzarea pieselor în procesul de funcţionare, major influenţată de factorii exteriori caracteristici condiţiilor specifice de exploatare ale autovehiculelor.

Condiţiile de exploatare ale motoarelor de autovehicule, în general şi a motoarelor autovehiculelor militare în special, sunt complexe şi des schimbătoare.

La acestea se adaugă şi influenţele uleiului, lichidului de răcire şi combustibilului, care la rândul lor sunt influenţate de funcţionarea motorului în medii cu impurităţi mecanice şi cu variaţii de temperatură.

Autovehiculele militare trebuie să se deplaseze pe toate categoriile de drumuri şi uneori chiar în afara lor, pe teren neamenajat. Pe timpul deplasării, mai ales în coloană, aerul din jurul autovehiculelor capătă un grad de prăfuire foarte ridicat.

În paralel cu uzura pieselor cauzată de acţiunea impurităţilor mecanice pătrunse în cilindri, în ulei şi în combustibil, datorită temperaturii ridicate la care funcţionează unele piese, în motor mai au loc şi alte procese complexe care conduc la deteriorarea condiţiilor sale de lucru. Astfel, uleiul din sistemul de ungere sub influenţa temperaturii ridicate, este supus procesului de îmbătrânire, necesitând înlocuirea lui periodică, uneori chiar după perioade mai mici de funcţionare decât cele stabilite pentru condiţii normale de lucru.


10

Condiţiile de exploatare a autovehiculelor militare şi în special ale tancurilor influenţează nefavorabil durata de funcţionare a motoarelor, implicit a autovehiculelor. Pentru exemplificare este suficient să arătăm că un motor de tanc ar putea să funcţioneze până la reparaţia capitală de aproximativ cinci ori mai mult în cazul în care ar fi exploatat în condiţii obişnuite de lucru [G2].

Ştiinţa care se ocupă cu studiul frecării, uzării şi ungerii poartă denumirea de tribologie (tribos - frecare). Tribologia se preocupă de suprafeţele care exercită acţiuni reciproce una asupra celeilalte şi care în acelaşi timp sunt animate de o mişcare relativă.

Natura şi consecinţele acestor interacţiuni reflectă legi ale naturii, de accent pluridisciplinar, înţelegerea lor solicitând cunoştinţe de fizică, chimie, materiale şi construcţie de maşini.

În fig.1.1 [C8] sunt redate cele patru elemente de bază ale unui sistem tribologic după normele germane DIN 5 1320.

Frecarea care rezultă datorită mişcărilor relative ale celor două corpuri antrenează apariţia de consecinţe termice, mecanice, chimice si fizice, care

1 – suprafaţa corpului de bază 2 – corpul ce se suprapune 3 – produsul superpozării 4 – mediul ambiant

Fig.1.1

Solicitare globală

Modificări superficiale (forma fenomenului de uzare)

Pierderi de material (mărimea măsurată a uzurii)

Caracteristici ale uzurii

Structura tribosistemului

3 2

1 4


11

trebuie elucidate si dirijate spre a menţine eficacitatea şi anduranţa tribosistemului din care este constituit mecanismul respectiv.

Frecarea reprezintă un proces complex de natură moleculară, mecanică şi energetică, care se desfăşoară la suprafeţele de contact ale corpurilor solide în mişcare relativă.

Tipurile caracteristice ale proceselor de frecare externă ale corpurilor sunt:

• uscată; • fluidă (hidrodinamică, gazodinamică, etc.); • limită (onctuoasă, prin aderentă si semiuscată); • elastohidrodinamică (EHD). Având în vedere că aceste tipuri de frecare se regăsesc în funcţionarea

motoarelor autovehiculelor, ele se vor prezenta succint în cele ce urmează.

1.1.2. Frecarea uscată

1.1.3. Frecarea fluidă şi lubrificaţia fluidă

1.1.4. Frecarea limită

1.1.5. Frecarea şi lubrificaţia mixtă (semifluidă)

1.1.6. Frecarea şi lubrificaţia elastohidrodinamică (EHD)

1.1.7. Lubrifierea Lubrifierea [C8] înglobează toate tehnicile care permit a influenţa

comportamentul în funcţionare a tribosistemului. Printre scopurile acestor tehnici se enumără:

• menţinerea în timp a performanţelor maşinii-garanţie de productivitate şi calitate;

• reducerea forţelor de frecare care sunt generate de funcţionare, ceea ce ameliorează eficacitatea energetică a maşinii;

• limitarea uzurii cu accente asupra prelungirii duratei de funcţionare a maşinii şi a reducerii costurilor de întreţinere.

Fabricantul de lubrifianţi este preocupat de punerea la punct a unei game de lubrifianţi cât mai redusă posibil dar adaptată unui număr cât mai mare de maşini sau de condiţii de serviciu, având un preţ cât mai mare.

Utilizatorul de lubrifianţi solicită pentru fiecare din maşinile sale câte un lubrifiant adaptat condiţiilor particulare de exploatare, la un preţ cât mai mic. La acestea se adaugă şi legislaţiile în vigoare care au stabilit constângeri privind protecţia mediului de care trebuie să ţină seama ambele tabere.


12

1.2. UZAREA MOTOARELOR AUTOVEHICULELOR

Uzarea pieselor metalice se datorează, în special, proceselor de coroziune,

de abraziune şi de adeziune [C8, G9, R2, R3]. La uzarea unor piese, cum sunt cuzineţii, camele şi tacheţii motoarelor sau

angrenajelor, poate interveni şi fenomenul de oboseală. Uzarea corozivă constituie cauza principală a uzurii motoarelor, în special a celor care folosesc combustibili cu conţinut mai mare de sulf. Uzarea cea mai gravă se datorează coroziunii de tip umed, când este prezentă apa. Apa provine din sistemul respectiv în fază dispersată (cum este cea condensată din gazele de ardere scăpate în carter) sau din umezeala

atmosferică. Coroziunea care apare în aceste cazuri este de natură electrochimică şi constă în formarea unor pile galvanice pe suprafaţa metalelor (fig.1.6) [R2].

Pentru apariţia coroziunii electrochimice trebuie: • să existe o diferenţă de potenţial între anod şi catod; • mediul respectiv să fie bun conducător de electricitate; • să existe posibilitatea reacţiilor electrodului pentru transferul sarcinilor

electrice soluţiei la interfaţa metalului. În cazul motoarelor cu ardere internă, prezenţa acizilor în soluţii apoase

este obişnuită. Se formează numeroşi acizi: carbonic, sulfuric, sulfuros, azotic, azotos, bromhidric, precum şi alte produse cu acţiune corozivă.

Din analiza uleiurilor uzate reiese că 80% din aciditatea totală a uleiului se datoreşte acidului sulfuric. În condiţii normale de funcţionare a motorului, numai 0,1% din sulful din combustibil ajunge să se transforme în acid sulfuric. Cea mai mare parte a oxizilor formaţi sunt eliminaţi cu gazele de evacuare.

Dacă motorul funcţionează la o temperatură scăzută a cămăşii cilindrului, umiditatea şi produsele de oxidare se pot uşor condensa şi acumula. Aceasta contribuie la deteriorarea prin coroziune a suprafeţei cilindrului şi a segmenţilor de piston.

Uzura corozivă a motoarelor se combate prin: • folosirea unor aliaje mai rezistente la acţiunea agresivă a acizilor

pentru realizarea pieselor;

Suprafaţa metalului

anod catod 2e-

Faza apoasă

Fe(OH)2 ulei

Fe++ 2OH-

Fig.1.6


13

• asigurarea unui regim termic de funcţionare ridicat al motorului, care să prevină condensarea produselor acide;

• folosirea unor uleiuri de ungere alcaline, care să neutralizeze acizii formaţi.

Între conţinutul sulfului din combustibil şi alcalinitatea uleiului, exprimată prin cifra de bazicitate totală (CBT), trebuie să existe o anumită corelare. Se admite însă ca uzura mai mare a cilindrilor şi a segmenţilor de piston se datorează depunerilor dure rezultate din arderea acestor combustibili. Uzura segmenţilor de piston şi a cămăşilor de cilindru apărută în această situaţie este deci de natură adezivă şi abrazivă, nu corozivă.

Produsele uzării corozive sunt particule solide de material care ajung în ulei şi apoi între suprafeţele pieselor în mişcare, contribuind astfel la intensificarea uzării abrazive.

Uzarea prin oboseală a pieselor unui motor este atribuită uneori în mod greşit calităţii necorespunzătoare a uleiului. Oboseala materialelor este însă un fenomen de natură mecanică, ea nu poate fi provocată şi nici remediată numai de lubrifiant.

1.2.1. Uzarea organelor principale ale motorului De obicei la înlocuirea prematură a unei piese contribuie mai multe forme

de uzare, din care una este decisivă [A1, C8, G9, R2]. Dintre piesele în mişcare ale motorului, uzarea cuplului cilindru-piston-

segmenţi, a lagărelor, a supapelor şi a sistemului de distribuţie prezintă cea mai mare importanţă. Defectarea şi uzura însemnată a unora dintre aceste piese, de exemplu a cuplului cilindru-piston-segmenţi, înrăutăţeşte funcţionarea motorului, în timp ce al altora, cum sunt lagărele sau supapele, o fac imposibilă.

Uzarea cilindrului are loc în urma solicitărilor variabile şi a regimului greu de funcţionare.

Suprafaţa cilindrului se mai uzează şi datorită coroziunii produsă de acizii formic, acetic, sulfuric, azotic, formaţi în timpul combustiei.

În condiţii obişnuite de exploatare, uzarea cilindrului poate avea loc şi prin interpunerea unor particule dure de praf, cărbune, metalice, etc. La uzura cilindrului contribuie deci, în diferite proporţii, uzarea prin contact, corozivă şi abrazivă.

Pentru fiecare motor, forţa de frecare precum şi uzura produsă după generatoarele cilindrului variază după evoluţia presiunii pe pereţii săi (fig.1.10). La partea superioară a cilindrului uzura este mai mare, datorită condiţiilor de temperatură, presiune şi ungere mai nefavorabile. Uzura scade, aproape proporţional cu lungimea cilindrului până la partea inferioară. Uzarea cilindrului este, în majoritatea cazurilor, de tip abraziv, coroziv sau de ambele tipuri.

Odată cu creşterea gradului de supraalimentare al motoarelor cu aprindere prin comprimare şi cu prelungirea duratei de utilizare a uleiurilor aditivate şi-a


14

făcut apariţia un nou tip de uzură prin contact a cilindrului, denumită polizare. Aceasta apare mai ales în timpul rodajului şi se evidenţiază prin dispariţia prematură a urmelor de honuire în anumite zone ale cilindrului. În locurile

respective pelicula de ulei este întreruptă, frecarea segmenţilor pe pereţii cilindrului creşte şi se produce uzarea prin contact (adezivă).

Uzarea ansamblului pistonului. Factori care determină apariţia defecţiunilor. Uleiurile cu stabilitate termo-oxidantă insuficientă contribuie la formarea

unor produse de oxidare şi reziduuri care blochează segmenţii de comprimare şi înfundă ferestrele celor de ungere.

Combustibilul poate avea o influenţă importantă asupra defecţiunilor şi uzurii ansamblului piston-segmenţi. Se ştie astfel că benzina de calitate neconformă provoacă înfundarea ferestrelor segmenţilor de ungere şi formarea depunerilor răşinoase pe fusta pistonului. Utilizarea motorinelor cu final lung de distilare, cu cifră cetanică scăzută şi conţinut ridicat de sulf constituie cauza înţepenirii segmenţilor şi a depunerilor pe fusta pistoanelor.

În timpul funcţionării motorului, temperatura pistonului şi a segmenţilor poate atinge valori la care uleiul este supus descompunerii termice (de la 3150C) şi carbonizării. Depunerile rezultate astfel constituie cauza principală a cocsării segmenţilor de piston. Ele apar la funcţionarea motorului cu suprasarcini, la sărăcirea excesivă a amestecului carburant şi la sarcini mari.

1.2.2. Uzarea lagărelor şi a fusurilor de arbore

Majoritatea defecţiunilor care apar la cuplul de frecare lagăr-fus se

datoresc uzinării, montării şi ungerii. Defecţiunile pot să apară la: • funcţionarea normală;

a-forţa specifică de frecare în timpul comprimării (1) şi în timpul arderii şi destinderii (2); b-uzura în planul longitudinal (1) şi transversal (2) al motorului;

Fig.1.10


15

• în urma coroziunii; • datorită ungerii insuficiente; • la degradarea mecanică când nu se respectă jocurile de montaj; • la asamblarea greşită sau la uzinarea incorectă. Dintre aceste cauze, numai în cazul coroziunii şi al depunerilor poate fi

incriminat uleiul. Coroziunea Lagărele cu aliajul de antifricţiune din cupru-plumb şi cadmiu sunt

corodate cel mai uşor de produsele acide din ulei. Celelalte aliaje de antifricţiune sunt expuse rareori la coroziune. Defecţiunile acestora sunt însă frecvent atribuite, în mod greşit, coroziunii. În fig.1.12 sunt ilustrate două dintre cele mai obişnuite forme de coroziune întâlnite în cazul lagărelor din cupru-plumb.

Cuzinetul 1 nu prezintă urme de coroziune, atât ca aspect vizual cât şi după examenul metalografic. Cuzinetul 2 prezintă desprinderi de material de forma unor ciupituri. Examenul metalografic arată că procesul de coroziune datorat instabilităţii termice a uleiului a constat în îndepărtarea plumbului din aliaj, fără să fie afectat cuprul. Cuzinetul 3 prezintă o formă de coroziune mai superficială

(coroziune rece), datorită produselor acide din ulei, provenite din condensarea gazelor de ardere a combustibililor cu sulf scăpate în carter. Acest tip de coroziune este pus în evidenţă prin atacarea cuprului de acidul sulfuros.

Ungere insuficientă. Praful, impurităţile şi materialele abrazive acumulate în ulei constituie cauza principală a defecţiunilor lagărelor. Aceste materiale se înfing de regulă în materialul lagărelor şi lucrează apoi ca microcuţite de strung asupra fusurilor arborelui. Pe suprafaţa unui astfel de cuzinet se observă mici goluri şi ridicături, ca urmare a pătrunderii impurităţilor dure, sau şanţuri circulare paralele pe ambele suprafeţe ale lagărului, provocate de impurităţile dure mai mari.

Coroziunea lagărelor din cupru-plumb si structura metalografică a cuzineţilor (mărire de 100 de ori): 1-cuzinet necorodat; 2-coroziune datorită instabilităţii termice a uleiului; 3-coroziune datorită produselor rezultate din arderea combustibilor cu sulf;

Fig.1.12

1 2 3


16

1.2.3. Uzarea supapelor şi a ghidurilor supapelor

1.2.4. Uzarea arborelui cu came şi a tacheţilor

1.3. UZAREA TRANSMISIILOR AUTOVEHICULELOR


1.3.2. Uzura transmisiilor mecanice Angrenajele se uzează şi se defectează mai mult în zona de angrenare a

dinţilor. În timpul exploatării, suprafaţa de angrenare a dinţilor se poate uza, deforma, deteriora sau rupe.

Cele mai obişnuite forme de deteriorare a dinţilor sunt cunoscute sub denumirea de uzură de abraziune, uzură de contact (scuffing), uzură prin oboseală (pitting), deformare plastică şi rupere prin impact. Fiecare dintre aceste forme de uzură tinde să predomine într-o anumită zonă a combinaţiei sarcină-turaţie (fig.1.13).

1.3.3. Tipuri de defecţiuni Defecţiunile angrenajelor se referă la deteriorarea suprafeţei dinţilor sau la

ruperea lor. Deteriorarea suprafeţei de angrenare are loc sub acţiunea produselor agresive din ulei, a sarcinilor mecanice şi termice ridicate, precum şi a turaţiilor mari. Ruperea dinţilor se poate produce printr-o montare greşită sau prin supunerea acestora la sarcini mari cu şoc.

Formele tipice de deteriorare a dinţilor angrenajelor sunt prezentate în schema din fig.1.14.

viteza

sar

cina

Ungere hidrodinamică

Uzura abrazivă prin contaminare

Ungere parţial hidrodinamică

Defecţiuni de oboseală

Uzura rapidă (scuffing)

Rupere prin şoc

Oboseală avansată (pitting)

Fig.1.13


17

Defecţiunile angrenajelor

Forme de deformare a suprafeţelor dinţilor

în angrenaje

Ruperea dinţilor

Suprasarcină (sarcina de şoc)

Oboseală Uzura intensă

Uzura de

contact

Uzura de oboseală

Uzura corozivă

Uzura abrazivă

Defecţiuni de uzinare,

exploatare si ungere

Ruginire, coroziune

Ciupituri incipiente, Ciupituri progresive Sfărâmare, exfoliere

Zgâriere

Polizare Gripare

Deformare plastică

Laminare

Increţire

Ridare

Uzinare

Fisurare

Uzura prin interferenţă

Ungere

Arsură

Decolorare

Fig.1.14


18

1.4.CONCLUZII

Aşa cum am amintit, performanţele autovehiculelor se modifică treptat, în raport cu starea tehnică a agregatelor, subansamblelor şi pieselor ce intră în compunerea acestora.

Un rol important pentru atingerea şi păstrarea performanţelor, precum şi pentru o durată mare de utilizare a autovehiculelor îl au uleiurile folosite. Acestea se regăsesc în mecanismele în care există frecare, fiind implicate în consecinţele termice, mecanice, chimice si fizice, care trebuie elucidate şi dirijate spre a menţine eficacitatea şi longevitatea tribosistemului din care este constituit mecanismul respectiv.

Frecarea existentă în aceste mecanisme reprezintă procese complexe, de natură moleculară, mecanică şi energetică, care se desfăşoară la suprafeţele de contact ale pieselor în mişcare relativă.

Tot în mecanismele în care se regăseşte uleiul pot apărea diferite tipuri de frecare. Astfel, la fiecare tip de frecare uscată, fluidă (hidrodinamică, gazodinamică, etc.), limită (onctuoasă, prin aderenţă şi semiuscată) şi elastohidrodinamică se calculează forţele de frecare şi se fac aprecieri asupra avantajelor şi dezavantajelor existenţei peliculei (filmului) de ulei.

Concluzia care se desprinde este necesitatea unei adecvate lubrifieri care să înglobeze toate tehnicile ce permit a influenţa comportamentul în funcţionare a autovehiculului.

În partea a doua a capitolului se prezintă procesele de uzare şi rezultatul lor – uzura – ce se produc în funcţionare în principalele mecanisme din compunerea ansamblurilor de bază ale autovehiculelor. Sunt prefigurate necesitatea şi rolul uleiurilor în diminuarea efectelor acestor procese, condiţiile grele de lucru ale uleiurilor, precum şi faptul că ele trebuie să aibă unele proprietăţi adecvate acestor condiţii.

Totodată rezultă că odată cu funcţionarea motorului şi a transmisiei uleiul este supus unui proces continuu de oxidare şi de impurificare cu diferite produse străine, concomitent cu epuizarea (descompunerea) aditivilor.

Ca urmare, apare ca interesantă şi utilă cunoaşterea concretă, cantitativă a modificării proprietăţilor uleiurilor în procesul de funcţionare a autovehiculelor.

Capitolul 2 - Uleiuri şi aditivi pentru autovehicule

19

CAPITOLUL 2 ULEIURI ŞI ADITIVI PENTRU AUTOVEHICULE

2.1.ASPECTE GENERALE

Un lubrifiant trebuie să acopere următoarele funcţiuni: • să reducă frecarea şi prin aceasta să economisească energie; • să diminueze temperatura de lucru care creşte datorită căldurii

degajate de frecare; • să combată uzarea maşinilor, uzarea de aderenţă, de gripaj, de

oboseală, prin contact, coroziunea de contact (fretting corrosion); • să protejeze organele de maşini împotriva coroziunii datorită apei şi

acizilor; • să participe la răcirea maşinilor preluând căldura şi dacă se poate să o

cedeze în exterior; • să contribuie la etanşietizarea faţă de gaze, lichide şi faţă de

contaminanţi solizi; • să păstreze curate suprafeţele şi circuitele, neutralizând şi eliminând

produşii indezirabili, prin proprietăţile: - de eliminarea prin filtrare, decantare, dezemulsionare; - detergente; - dispersante sau solubilizante.

• să transmită energia în sistemele hidraulice; • să absoarbă şocurile; • să reducă zgomotul; • să permită pornirea la orice temperatură a organului de maşină pe

care-l lubrifiază; • să asigure: rezistenţă la foc, la aerare, la bacterii, la alge, să fie neutri

faţă de elastomeri, materiale plastice, vopsele. În rezumat, lubrifianţii trebuie să posede un ansamblu complex de

proprietăţi care să conducă la fiabilitatea mecanismelor. Uleiurile folosite în lubrifiere trebuie să prezinte anumiţi indici de calitate.

2.2. PROPRIETĂŢILE FIZICO-CHIMICE ALE ULEIURILOR Cele mai semnificative proprietăţi ale lubrifianţilor lichizi sunt [A1, C8,

G9, R2, R3]:


20

• proprietăţi lubrifiante şi de ungere: onctuozitate şi vâscozitate, punct de curgere, punct de congelare, etc.;

• comportarea la temperaturi ridicate: inflamabilitate, aprindere, stabilitate termică, conductibilitate termică;

• stabilitate la oxidare, la acţiunea corozivă, proprietăţi de puritate: aciditate, alcalinitate, conţinut în compuşi cu sulf, cifra de saponificare, cenuşă, impurităţi mecanice;

• proprietăţi tensioactive: tensiune superficială, tensiune interfacială, spumare;

• proprietăţi electrice: constanta electrică, pierderi în dielectric, încărcare electrostatică;

• proprietăţi optice: culoare, fluorescenţă, indice de refracţie. În teză sunt definite aceste proprietăţi

2.3. ULEIURI PENTRU AUTOVEHICULE


A. Uleiurile pentru motoare Uleiurile pentru motoare trebuie să îndeplinească funcţii diverse fără să

dăuneze în nici un fel performanţelor de ansamblu ale motorului; ele trebuie să răspundă celor patru cerinţe [A1, C8, G9, R2, R3]:

• de lubrifiere; • de etanşare; • de răcire; • de protecţie. Un conţinut complex îl are protecţia pe care este necesar s-o asigure un

ulei pentru motor. Uleiurile pentru motoare trebuie să asigure: • protecţia contra formării depunerilor; • protecţia contra formării de lacuri; • protecţia contra elementelor de uzură; • protecţia cuzineţilor; • protecţia contra ruginii; • protecţia contra uzării; • protecţia contra rizajului; • protecţia contra formării depunerilor pe supape; • reducerea exigenţei privind cifra octanică a combustibililor; • lupta contra poluării; • prevenirea ancrasării bujiilor; • eliminarea preaprinderii.


21

B. Uleiurile pentru transmisii Proprietăţile de bază ale uleiurilor minerale pentru transmisii sunt identice cu cele pentru motoare. Dar, având în vedere condiţiile de lucru deosebite ale uleiurilor pentru motoare, la acestea primează rezistenţa la oxidare şi rezistenţa la formarea depunerilor, pe când la cele pentru transmisii mai importante sunt rezistenţa la sarcini mari şi combaterea sau atenuarea spumării. Principalele funcţii sunt prezentate în teză.

2.3.2. Clasificări şi specificaţii ale uleiurilor

Lubrifianţii de automobile sunt definiţi astăzi de clasificările şi

specificaţiile următoarelor organisme: SAE – Society of Automobive Engineers – Societatea Inginerilor de

Automobile (USA); API – American Petroleum Institute–Instututul American de Petrol

(USA); CCMC – Comité des Constructeurs d`Automobiles du Marché Commun

transformată în AECA; AECA – Association Européene des Constructeurs d`Automobiles –

Asociaţia Europeană a Constructorilor de Automobile (EUROPA); ILSAC – International Lubricant Standardisation and Approval Comitee

– Comitetul Internaţional pentru Standardizarea şi Aprobarea Lubrifianţilor, care nu reglementează decât uleiurile destinate motoarelor cu benzină;

MIL – Specificaţii militare; ASTM – American Society for Testing and materials (USA); IP – Institut of Petroleum (GB); DIN – Deutche Industrie Norme (D); NF – Association Francaise de Normalisation AFNOR (F); NBN – Normes Belges (B); CEC – Comité Européean de Coordination; ISO – International Standard Organisation; FTM – Federal Testing Methods (USA). Clasificările SAE sunt astăzi general menţionate, iar drept criteriu

principal se consideră vâscozitatea lubrifiantului [C8]. După versiunea SAE J300 FEB 92, se recunosc 11 nivele de bază,

denumite ”grade” şi anume 6 uleiuri denumite iarnă (după ”W” - winter), care sunt caracterizate după vâscozitatea lor la temperatură joasă, inferioară lui 0 0C şi 5 grade de uleiuri vară caracterizate prin vâscozitatea lor la cald, la 100 0C şi 150 0C, sub constrângerea forfecărilor.

Clasificările Iarnă sunt: 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W iar cele de Vară sunt: 20,30,40,50,60.

Exemplu: un ulei SAE 20W-40 semnifică deci că vâscozitatea sa corespunde unei norme SAE 20W la temperatură joasă şi are o vâscozitate la 100 0C care corespunde unei norme SAE 40.


22

În tabelul 2.1 sunt redate vâscozităţile şi temperaturile normelor SAE

pentru uleiurile de motor de automobil, iar în fig.2.3 [XX13] sunt redate cele trei tipuri de ulei (A - Ulei obişnuit, B –Ulei multigrad, C - Ulei cu capacitate de ungere îmbunătăţită), în clasificarea SAE.

Clasificarea pentru lubrifianţii de motor, zisă ”de serviciu” API –ASTM –SAE inventariază toate uleiurile în funcţie de performanţele realizate prin teste în motoare pe bancul de încercare.

Vâscozitatea dedemaraj la rece

[mPas] (cP)

Vâscozitatea de pompabilitate la rece [mPas] (cP)

Vâscozitatea cinematică

[mm2/s] (cSt)

Grad de vâscozitate

SAE

max max min max 0W 3250 la –30 0C 30000 la –30 0C 3,8 - 5W 3500 la –25 0C 30000 la –25 0C 3,8 - 10W 3500 la –20 0C 30000 la –20 0C 4,1 - 15W 3500 la –15 0C 30000 la –15 0C 5,6 - 20W 4500 la –10 0C 30000 la –10 0C 5,6 - 25W 6000 la – 5 0C 30000 la – 5 0C 9,3 - 20 5,6 9,3 30 9,3 12,5 40 12,5 16,3 50 16,3 21,9 60 21,9 26,1

Fig.2.3

Tabelul 2.1


23

În fig.2.4 [XX13] este redată clasificarea API a uleiurilor de motor în funcţie de performanţele acestora. Dacă un ulei trece de o serie de teste pe motoare specifice, atunci poate fi clasificat API.

În ceea ce priveşte specificaţiile militare, US-ARMY a fost prima care a elaborat încă din 1941 specificaţii de ulei pentru motor pentru propriile

necesităţi [C8]. Ele constituie o referinţă faţă de care toate firmele s-au conformat. În prezent şi în perspectivă, ele au şi aplicaţii civile dar păstrează clasificarea API. De menţionat că şi specificaţiile militare sunt inspirate de cele API şi sunt definite de sigla MIL-L ... (Military Lubrificant...) atât pentru motoare cu benzină sau Diesel, cât şi pentru transmisii.

La fel ca şi armata americană, armatele vest-europene (franceză, britanică, germană, belgiană) şi-au definit proprii lor lubrifianţi pentru motoare şi transmisii, împrumutând şi ele clasificările SAE, API, CCMC şi bineînţeles utilizând din ce în ce mai mult testele europene puse la punct de către CEC sau puse la punct de propriile lor laboratoare.

2.4. ADITIVI PENTRU ULEIURILE UTILIZATE LA AUTOVEHICULE

2.4.1. Rolul aditivilor

2.4.2. Exemple de aditivi După scopul lor, aditivii pot fi grupaţi în mai multe clase şi anume: • aditivi pentru ameliorarea indicelui de vâscozitate; • aditivi detergenţi; • aditivi antiacid; • aditivi dispersanţi; • aditivi antiuzură; • aditivi antioxidanţi; • aditivi inhibitori de coroziune; • aditivi antirugină; • aditivi antispumanţi; • aditivi pentru ameliorarea punctului de curgere;

Fig.2.4


24

• aditivi de reducere a frecării (antifricţiune); • aditivi de modificare a frecării. Pe scurt, în teză, se prezintă câteva caracteristici ale aditivilor prezentaţi

mai sus.

2.5.CONCLUZII

Din cele prezentate rezultă că uleiurile sunt amestecuri lichide complexe formate din uleiurile de bază şi aditivi, ce trebuie să îndeplinească multiple funcţiuni pentru a asigura buna funcţionare a motoarelor şi transmisiilor autovehiculelor.

În corelaţie cu diversele lor funcţiuni se află numeroasele proprietăţi pe care trebuie să le aibă, dintre care vâscozitatea adecvată tipului de motor şi condiţiilor de temperatură ale mediului ambiant apare ca fiind determinantă. Această constatare rezultă şi din faptul că diferitele specificaţii ale uleiurilor existente şi prezentate anterior au drept criterii de delimitare tipul de motor (cu aprindere prin scânteie sau cu aprindere prin comprimare) şi temperatura mediului ambiant (aşa zisele uleiuri de iarnă şi uleiuri de vară).

Desigur, şi celelalte proprietăţi sunt importante, în legătură cu temperatura mediului ambiant fiind şi punctul de curgere, sub care (la temperaturi mai mici) uleiul se află în stare cvasisolidă şi devine neadecvat pornirii şi funcţionării motoarelor şi transmisiilor autovehiculelor.

În sfârşit, se constată că în cazul autovehiculelor cu destinaţie militară, care funcţionează în condiţii grele, sunt necesare a fi utilizate uleiuri cu proprietăţi ameliorate, în care scop armatele unor ţări NATO au elaborat specificaţii proprii pentru uleiuri.

Această observaţie este cu atât mai importantă cu cât, în prezent, armata română se află în procesul sporirii capacităţii de interoperabilitate cu armatele ţărilor din NATO.

Capitolul 3 - Factori care determină evoluţia caracteristicilor uleiurilor pentru autovehicule.

25

CAPITOLUL 3

FACTORI CARE DETERMINĂ EVOLUŢIA CARACTERISTICILOR ULEIURILOR PENTRU

AUTOVEHICULE

3.1.ASPECTE GENERALE Uleiurile sunt supuse unor acţiuni externe şi interne care le modifică

proprietăţile şi, ca urmare, calităţile de ungere. În fig.3.1 se prezintă mediul de lucru al unui ulei de motor [G9].

În concret, în timpul funcţionării motorului, uleiul din circuitul de ungere este supus continuu unor procese de impurificare şi de oxidare, concomitent cu epuizarea (descompunerea) aditivilor. Impurificarea uleiului se produce datorită unor produse diferite: particulele metalice ale pieselor uzate, praful atmosferic, rugina, nisipul de turnare rezidual, funinginea, calamina, combustibilul nears şi apa ajunsă în carter.

Aceste produse se dispersează sau se dizolvă în ulei, se acumulează într-o proporţie ridicată (2-10%) şi fac uleiul practic inutilizabil [G12]. Concomitent cu impurificarea are loc un proces chimic de alterare sau îmbătrânire a uleiului, care este în esenţă un proces de oxidare. În carterul motorului se formează substanţe lipicioase, unsuroase sau gelatinoase, denumite depozite. Se constată statistic că depozitele din carter, prin îmbâcsirea sistemului de ungere, produc 25% din numărul total al defecţiunilor care apar în funcţionarea unui motor de automobil.

În figura 3.2 se prezintă natura produselor care ajung în ulei. Din aceste cauze, uleiul îşi modifică caracteristicile fizico-chimice în sens

negativ, depăşind, după un anumit timp de funcţionare, limitele admisibile de utilizare. Se ajunge astfel la necesitatea înlocuirii sale cu ulei proaspăt [G9, R2].

Lubrifiant de

motor

Temperatură ridicată

Elemente de uzură

Acizi din combustie

Aer

Funingine din combustie

Umiditate

Temperatură scăzută

Solicitări mecanice

Fig. 3.1


26

Timpul exprimat în ore de funcţionare sau în Km parcurşi de autovehicul după care uleiul poate să ajungă la limita admisibilă de degradare variază de la un motor la altul, în funcţie de următorii factori:

• construcţia motorului; • starea tehnică a motorului; • condiţiile de exploatare; • calitatea combustibilului; • calitatea uleiului.

Produse fluide

Solubile în ulei

Combustibil lichid Ulei oxidant, răşini, asfalturi

Acizi organici

Apa

Insolubile în ulei (emulsii)

Produse solide

Anorganice

Solubile în acizi (metalele) Insolubile în acizi (praful) Carbonul

Organice

Sub formă granulară (funingine)

Amorf (ulei oxidat)

Fig. 3.2


27

3.2.CONSTRUCŢIA MOTORULUI

3.3.STAREA TEHNICĂ A MOTORULUI Deosebit de importantă pentru menţinerea proprietăţilor uleiului şi a

consumului de ulei în limitele stabilite este uzura ansamblului piston–segmenţi–cilindru, ansamblu puternic solicitat mecanic şi termic în condiţii grele de ungere şi căruia i se datorează 65-70% din pierderile mecanice ale motorului datorită frecărilor. Această constatare se explică prin faptul că odată cu mărirea uzurii ansamblului piston–segmenţi–cilindru cresc cantitatea de gaze arse scăpate în carter şi cantitatea de ulei pătrunsă în camera de ardere a motorului; la acest ultim aspect contribuie şi mărirea jocurilor dintre tijele supapelor şi bucşele lor de ghidare.

Încercările pe două motoare, în cazuri extreme de funcţionare, au fost concludente. În primul caz a fost folosit un motor nou, cu rodajul încheiat, iar în al doilea un motor cu 3000 de ore de funcţionare. Cantitatea gazelor de ardere scăpate în carter a fost de 20 de ori mai mare în cazul motorului uzat faţă de motorul nou.

Astfel, s-a constatat că impurificarea uleiului cu produse insolubile provenite din camera de ardere este mult mai mică în motorul nou şi de patru ori mai mare în cel uzat. Depunerile moi din filtrul centrifugal au fost de asemenea mult mai mari în motorul uzat. Contaminarea cu combustibil şi apă, de asemenea mai mare, a contribuit la reducerea vâscozităţii uleiului şi a punctului de inflamabilitate [R2].

3.4.CONDIŢIILE DE EXPLOATARE La o categorie de autovehicule considerată, condiţiile de exploatare

depind de viteza şi sarcina aplicate autovehiculului, de natura drumurilor pe care se deplasează acesta, de frecvenţa opririlor şi pornirilor autovehiculului, de lungimea traseului parcurs fără întrerupere, de temperatura şi umiditatea mediului ambiant, de modul de conducere al autovehiculului şi de alţi factori. Se consideră că aceste condiţii de exploatare, definite la extreme ca favorabile şi respectiv grele, influenţează cel mai puternic modul şi intensitatea deteriorării uleiului; aceasta s-ar explica în principiu prin modificarea regimului termic al motorului în raport cu cel optim, implicit modificarea temperaturii cămăşii cilindrilor şi uleiului din carterul motorului.

Se consideră favorabile condiţiile de exploatare în care autovehiculul funcţionează fără întrerupere pe durate mari, cum ar fi la deplasările pe distanţe mari şi pe şosele asfaltate în afara localităţilor, în anotimpul cald, la regimul termic stabilit ca optim. Dimpotrivă, se consideră grele condiţiile de exploatare


28

în care motorul funcţionează în gol un timp îndelungat, cu porniri şi opriri frecvente, la temperatură scăzută şi cu mult praf în mediul înconjurător.

Un exemplu, se referă la analiza uleiului pentru motor M20W-40 super 2 efectuată după parcurgerea a 7500 km de către două autoturisme Dacia 1300 utilizate în condiţii diferite de exploatare. Valorile unor proprietăţi ale uleiurilor analizate, prezentate în tabelul 3.1, arată că uleiul din motorul automobilului care a funcţionat în condiţii favorabile (în afara localităţilor) s-a degradat mai puţin; totodată, se observă în cazul automobilului care a fost utilizat în oraş (condiţii grele) prezenţa în ulei a unor cantităţi mai mari de contaminanţi (insolubile, diluant, apă, etc.). [G9, R2].

Ulei uzat în motor după 7500 km Caracteristici

Ulei

Proaspăt Funcţionare în condiţii de oraş

Funcţionare în afara localităţilor

Densitate Vâscozitate la 500C, cSt Vâscozitate la 1000C, cSt Indice de vâscozitate Creşterea vâscozităţii la 1000C, % CBT, mg KOH/g CAT, mg KOH/g Apa, % Punct de inflamabilitate, 0C Insolubile în benzina normală, 0C Diluant, %

0,875 65 14,48 95 - 10,81 2,67 lipsa 226 - -

0,868 60

11,48 94

-19* 4,53 3,10 0,48 182 3,89 4,8

0,881 71,4 16,94

92 17

7,68 4,00 0,10 208 1,48 1,2

*vâscozitatea uleiului a scăzut datorită diluării cu combustibil

3.5.CALITATEA COMBUSTIBILULUI

3.6.CALITATEA ULEIULUI

3.7. DEPOZITAREA, TRANSPORTUL ŞI MANIPULAREA

ULEIURILOR PENTRU AUTOVEHICULE

3.8.CONSIDERAŢII PRIVIND STABILIREA ULEIULUI OPTIM ŞI A PERIOADEI DE SCHIMB A ACESTUIA

Stabilirea lubrifiantului optim şi a modului cel mai economic de utilizare constituie nu numai condiţii esenţiale pentru exploatarea motoarelor la o eficienţă şi durabilitate maxime, ci şi pentru obţinerea unor indici economici ridicaţi. Experienţa marilor utilizatori de autovehicule şi de motoare termice a demonstrat că prin aplicarea unor reguli relativ simple privind lubrificaţia şi, în

Tabelul 3.1


29

general, corecta întreţinere a autovehiculului se ajunge la prelungirea duratei de utilizare a motorului cu 30-50% şi la scăderea cheltuielilor reprezentând lubrifianţii şi carburanţii cu 10-20% [G9, R2]. Regulile de întreţinere trebuie în mod evident aplicate de utilizator, iar mijloacele necesare cuprind o gamă largă, începând cu observaţii rapide ce implică elemente simple şi terminând cu analize extrem de fine, ce impun laboratoare specializate (tabelul 3.3) [G9, R2].

Supravegherea eficienţei sistemului de lubrificaţie şi a efectelor complexe asupra organelor şi performanţelor motorului se realizează în principal prin evaluarea proprietăţilor uleiului.

Supravegherea ungerii Întreţinerea Evaluarea calităţii uleiului în timpul funcţionării

Categoria de analize

Executantul

Rapide, cu mijloace sumare

Utilizatorul

Testele standard Laboratoarele de lubrificaţie

Speciale (ex: spectrografice)

Laboratoarele cu utilaje complexe

Controale Aprindere obişnuite Carburaţie sau injecţie pentru Distribuţie Filtre, pompe Verificarea performanţelor Emisiile de fum la MAC Starea mijloacelor de protecţie (contra coroziunii, frigului etc.). Verificarea oportunităţii schimbării lubrifiantului Verificarea consumului de carburanţi şi lubrifianţi.

Recomandările privind perioadele optime de schimbare a uleiului din motor sunt controversate, dar consideraţiile expuse mai înainte împreună cu specificaţiile producătorilor de uleiuri şi de motoare pot constitui indicaţii.

Tendinţa generală a fost în ultimele decenii, şi continuă să fie, de prelungire a perioadei de utilizare a uleiului în motoarele termice, fapt ce a devenit posibil în ciuda creşterii continue a solicitărilor termice şi mecanice din motoare, datorită îmbunătăţirii substanţiale a calităţii uleiurilor şi echipării sistemelor de ungere cu accesorii: filtre, termostate, dispozitive de ventilaţie etc., de eficienţă sporită. Încercările experimentale au demonstrat că intervalul de timp dintre două schimburi are o influenţă directă asupra uzurii motorului, pe lângă aspectele privind degradarea uleiului expuse mai înainte, ceea ce impune o deosebită prudenţă în deciziile privind schimbarea uleiului.

Pentru uleiurile actuale de calitate superioară, conţinând aditivi multifuncţionali, perioadele de schimb variază între următoarele limite:

• pentru MAS de autovehicule şi MAC rapide, între 2000 – 5000 km; • pentru MAC de putere mare sau staţionare, între 50 – 200 ore de

funcţionare. Condiţiile de lucru (sarcină, viteză, temperaturi şi mediu ambiant poluat)

indică plasarea spre limita inferioară sau superioară; aşa cum s-a arătat,

Tabelul 3.3


30

autovehiculele utilizate în oraşe necesită intervale de schimb la jumătatea valorii indicate în cazul drumurilor lungi ce nu impun variaţii dese ale regimului de lucru al motorului, chiar dacă este vorba de acelaşi tip de motor şi autovehicul. Completarea cu ulei proaspăt în vederea menţinerii nivelului între limitele necesare nu influenţează cu nimic perioada de schimb a uleiului, dat fiind că numai prin îndepărtarea lubrifiantului utilizat se elimină produsele ce îl degradează. Datele de mai înainte sunt orientative, fiind necesar, în vederea obţinerii unei eficienţe funcţionale şi economice maxime, ca fiecare producător de ulei sau de motor şi marii utilizatori să-şi stabilească norme privind acest aspect pe baza încercărilor efective ale uleiurilor în motoarele şi condiţiile funcţionale respective.

Capitolul 4 - Evaluarea degradării uleiurilor. Metodele şi aparatura utilizate la analiza uleiurilor.

31

CAPITOLUL 4

EVALUAREA DEGRADĂRII ULEIURILOR. METODELE ŞI APARATURA UTILIZATE LA ANALIZA

ULEIURILOR.

4.1. EVALUAREA DEGRADĂRII ULEIULUI

Pentru evaluarea stării de degradare a unui ulei de motor se determină unele caracteristici care sunt comparate cu cele ale uleiului proaspăt: vâscozitatea, punctul de inflamabilitate, conţinutul de produse insolubile, diluant şi apă, punctul de curgere, cifrele de bazicitate şi aciditate, etc.

Concluziile generale privind interacţiunile lubrifiant–motor sunt următoarele [A1, C8, G9, R2]: Timpul de funcţionare influenţează după o lege liniară creşterea conţinutului de particule carbonoase în uleiurile detergente, dacă nu intervin anomalii în funcţionarea motorului. Acestea (dereglarea sistemului de alimentare, gomarea segmenţilor etc.) produc creşteri bruşte ale conţinutului de produse carbonoase, ce revine la legea iniţială de acumulare după remedierea defecţiunii. Sarcina motorului influenţează în acelaşi sens ca şi asupra pierderilor de lubrifiant, creşterea conţinutului de particule carbonoase fiind urmarea logică a unui consum mărit de ulei şi combustibil, impus de funcţionarea în regim de sarcini maxime. Starea tehnică a motorului, respectiv gradul de uzură, diversele reglaje etc., duc din punctul de vedere al contaminării la efecte similare cu acelea privind pierderile de lubrifiant.

Apa din ulei este întotdeauna dăunătoare, putând provoca emulsii periculoase, coroziuni şi coagularea unor impurităţi sub formă de depuneri moi. Uleiurile cu proprietăţi detergente superioare pot tolera cantităţi mici de apă cu condiţia ca aceasta să se găsească dispersată în picături fine. La o contaminare de lungă durată şi cu cantităţi mari de apă se produce hidroliza şi separarea aditivilor din ulei. Acumularea apei în carter poate avea ca rezultat accentuarea tendinţei de floculare a particulelor carbonoase sau pierderea capacităţii dispersante a uleiului, într-o măsură cu atât mai mare cu cât eficienţa aditivilor detergenţi- dispersanţi este mai redusă. Punctul de inflamabilitate al uleiului poate să crească datorită eliminării fracţiunilor uşoare la temperaturile ridicate din motor. Scăderea acestuia este consecinţa contaminării cu combustibil ce poate duce la o funcţionare incorectă


32

a motorului prin micşorarea vâscozităţii, şi în general prin alterarea proprietăţilor lubrifiante însoţită, în unele cazuri, şi de formarea unor amestecuri explozive în carterul motorului, cu consecinţe neprevăzute.

Contaminarea uleiului cu 2-4% combustibil în anotimpul rece este uneori obişnuită, dar nedorită. Diluţii mai mari apar în motoarele autovehiculelor care funcţionează cu porniri şi opriri frecvente.

La uleiurile de motor, fiecare procent de combustibil adăugat uleiului scade punctul de inflamabilitate cu 5-7 0C.

Produsele insolubile de impurificare din ulei sunt constituite din cărbunele (funinginea) format prin arderea incompletă a combustibilului, compuşii plumbului din benzinele etilate, particulele de uzură ale motorului şi praful din aerul atmosferic.

La început, mărimea acestor particule este sub 1 µm şi pot să circule cu uleiul printre toate piesele. După utilizarea îndelungată a uleiului, aditivul detergent-dispersant se epuizează. În această situaţie proporţia particulelor insolubile creşte, iar dimensiunea lor trece de 1 µm prin aglomerare. Evoluţia dimensiunii particulelor insolubile în timpul degradării uleiului este redată în fig.4.1. Când concentraţia impurităţilor depăşeşte capacitatea dispersantă a uleiului, acestea încep să precipite formând depuneri moi.

Reziduurile carbonoase permit evaluarea directă a conţinutului de substanţe carbonoase rezultând din procesele de oxidare a lubrifiantului şi din alte procese de poluare, chiar şi în cazul uleiurilor multigrad cu un conţinut redus de fracţiuni grele. Conţinutul de cenuşă pune în evidenţă poluarea lubrifiantului cu produse de uzură, substanţe abrazive din atmosferă etc., putând constitui şi un indiciu al eficienţei filtrelor de aer şi de ulei.

a – particule insolubile bine dispersate; b – particule insolubile aglomerate, cu tendinţa de separare.

Fig.4.1


33

Conţinutul de metale din ulei dă informaţii utile mai ales referitoare la funcţionarea necorespunzătoare a unor motoare pentru tancuri, autocamioane, aviaţie, transportul pe cale ferată. Metalele din ulei pot proveni în principal din uzura pistoanelor, a cilindrilor şi a cuzineţilor lagărelor, din aditivi, precum şi din contaminarea cu apă sau combustibil.

Aciditatea indică degradarea lubrifiantului prin procesele de oxidare, degradarea aditivilor şi contaminarea cu produşi chimici străini. Există diverse metode de evaluare a acidităţii ţinându-se cont de limitele valorilor admise.

Vâscozitatea uleiului poate să crească sau să scadă, ca urmare a contaminării cu produse de impurificare, solide sau lichide. Creşterea vâscozităţii implică un consum mai mare de putere pentru învingerea frecărilor dintre piesele motorului şi deci un consum sporit de combustibil. Mărirea vâscozităţii datorită prezenţei particulelor carbonoase şi produselor de oxidare poate să conducă şi la reducerea debitului de ulei la locurile de ungere, ca urmare a curgerii mai lente la temperaturi scăzute de exploatare, cu consecinţe asupra uzurii şi funcţionării motorului. Scăderea vâscozităţii uleiului din cauza contaminării cu combustibil şi degradării aditivilor poate determina reducerea rezistenţei filmului de ulei şi/sau micşorarea presiunii de ulei în rampa principală a motorului. Aceasta duce la uzura prematură a pieselor sau chiar la avarierea motorului.Vâscozitatea scade, creşte sau se menţine la aceeaşi valoare, fapt ce poate masca degradarea lubrifiantului.

Tehnicile de analiză sunt foarte variate, cu avantaje şi dezavantaje, dar cele care prezintă valorile în orice moment sunt cele mai adecvate deoarece atunci când una din caracteristici depăşeşte valoarea limită admisă, imediat se iau deciziile necesare remedierii defecţiunii. Corespondenţa standardelor de metodă pentru produse petroliere – uleiuri este redată în tabelul 4.1.

În general, se acceptă modificări după cum urmează: • vâscozitatea poate să varieze în limitele ±25% faţă de valoarea

vâscozităţii produsului proaspăt la 400C şi respectiv ±20% la 100 0C; • punctul de inflamabilitate, datorită contaminării cu maxim 5%

carburant, nu trebuie să scadă sub 210 0C (după caz); • produsele insolubile de impurificare în n-heptan, datorate funinginii,

compuşilor cu plumb, prafului, uzurii nu trebuie să depăşească 2%; • indicele de dispersanţă, conform STAS 10632, nu trebuie să fie mai

mic de 1,2; • apa pătrunsă în ulei provenită din condens sau din circuitul de răcire

nu trebuie să depăşească 0,2%; • cifra de bazicitate totală (TBN), indicator al capacităţii detergente şi

neutralizante, nu trebuie să scadă cu mai mult de 90% din valoarea iniţială; pentru motoarele de turaţie medie şi lente se impun limite mai severe (până la 50%). Limitarea este funcţie de tipul uleiului şi de conţinutul de sulf din combustibil;


34

• cifra de aciditate totală (TAN) are acceptată, în general, o creştere de maxim 3,5mg KOH/g ulei faţă de valoarea uleiului proaspăt;

• cifra de aciditate puternică indică prezenţa acizilor tari ce apar în uleiul uzat când alcalinitatea lui a devenit nulă; este limitată la maxim 0,2mg KOH/g ulei.

Denumire Standarde naţionale

Norme EN

Norme ISO

ASTM / IP

Densitate STAS 35 Produse petroliere(lichide, opace şi transparente) Determinarea şi calculul vâscozităţii cinematice.

SR EN ISO 3104

EN ISO 3104

ISO 3104

ASTM D 445

Uleiuri minerale. Metode pentru calcularea indicelui de vâscozitate STAS 55

Determinarea punctului de inflamabilitate şi de aprindere. Metoda Cleveland cu vas deschis.

SR EN ISO 2592

EN ISO 2592

ISO 2592

ASTM D 92

Produse petroliere lichide. Determinarea punctului de curgere.

STAS 6170

Determinarea cifrei de bazicitate. Metoda de titrare potenţiometrică cu acid percloric

SR ISO 3771 ISO

3771

Produse petroliere. Uleiuri lubrifiante şi aditivi. Determinarea cenuşii sulfatate.

SR ISO 3987 ISO

3987

Aditivi şi uleiuri aditivate. Determinarea zincului.

STAS 7717

Aditivi şi uleiuri aditivate. Determinarea conţinutului de fosfor.

STAS 7330

Aditivi şi uleiuri aditivate. Determinarea calciului.

STAS 8429

Produse petroliere. Acţiunea corozivă pe cupru. Încercarea pe lama de cupru.

SR EN ISO 2160

EN ISO 2160

ISO 2160

ASTM D 130

Uleiuri minerale. Determinarea pierderilor prin evaporare. Metoda Noak.

STAS 8465

Ţiţei şi produse petroliere. Determinarea conţinutului de apă.

STAS 24/2

Uleiuri minerale. Determinarea caracteristicilor de spumare.

STAS 7423

Produse petroliere. Determinarea conţinutului de cenuşe.

SR EN ISO 6245

EN ISO 6245

ISO 6245

ASTM D 482

Produse petroliere. Determinarea carbonului rezidual. Metoda Conradson.

SR ISO 6615 ISO

6615 ASTM D 189

Produse petroliere. Determinarea indicelui de neutralizare. STAS 23 ASTM

D 664 Produse petroliere. Determinarea culorii. (Scara ASTM).

SR ISO 2049 ASTM

D 1500Produse petroliere. Determinarea conţinutului de substanţe insolubile în solvenţi organici. STAS 33

Produse petroliere. Determinarea conţinutului de sulf. Metoda prin spectrometrie de fluorescenţă de raze X dispersivă de energie.

SR EN ISO 8754

EN ISO 8754

ISO 8754

Tabelul 4.1


35

4.2.TESTE UTILIZATE LA ANALIZA ULEIURILOR

4.2.1.Teste relative la caracteristicile de calitate

Aceste teste urmăresc determinarea calităţii uleiului privind: rezistenţa la

oxidare, pierderile prin evaporare, capacitatea de dezemulsionare, stabilitatea la forfecare mecanică, spumare, desaerare, coroziune.

1. Oxidare Controlul oxidării este cotat printre cele mai importante teste deoarece el permite să se estimeze durata posibilă de viaţă a unui ulei care va trebui să asigure un gresaj în circuit închis şi care este supus unor constrângeri termice. O serie de încercări de a îmbătrâni artificial uleiul sunt deja concepute. Cele mai frecvent aplicate sunt : A. Test ASTM D 943 B. Varianta IP 114 C. Test IP 48 D. Test IEC 474 E. Test ASTM D 942 – ASTM D 2272 F. Test ASTM D 2893 2. Pierderi prin evaporare Test de volatilitate după NOACK – DIN 51581 Test IP 46 3. Dezemulsionare Se examinează aptitudinea unui ulei de a se separa de apa introdusă în mod accidental în circuitul de ungere. Două încercări sunt normate, care permit să aprecieze dezemulsionarea:

a) ASTM D 1401; b) ASTM D 2711. 4. Stabilitatea la forfecare mecanică – DIN 51582

Există teste alternative: • test FZG; • test ultrasunete; • test KRL . 5. Spumare – ASTM D 892 6. Desaerare – IP 313 – DIN 51381

4.2.2. Teste de performanţă.

Testele de performanţă, cu ajutorul aparaturii menţionate mai jos, verifică

lubrifiantul din punct de vedere: al sarcinei maxime la care lubrifiantul nu provoacă gripaj, al uzurei pe care o realizează la o anumită sarcină, al comportamentul în timpul utilizării pompelor de ulei, al stabilităţii termice, etc.


36

Maşina cu 4 bile – ASTM D 2783 A. Şarje de gripaj şi de sudură

B. Testul de uzură Maşina TIMKEN – ASTM D 2782

Încercarea REICHERT Maşina FZG – TEST CEC

Pompe VICKERS A. Încercări pe pompe cu palete Vickers V 104 C – ASTM D 2882

şi V 105 C– IP 281. B. Încercări cu pompe Vickers 35 V 025.

Încercare Cincinnati Este un test de stabilitate termică.

Încercări de cocsare – FTM 3462 Stabilitatea hidrolitică

Test biodegradabil CEC L 33 T 82 Selectarea testelor de efectuat într-un caz concret Într-un caz concret, testele urmăresc controlul de calitate la preluarea uleiului de la furnizor şi controlul calităţii în timpul folosirii uleiului.

A. Controlul de calitate la preluarea de la furnizor. • Masa volumică; • Vâscozitatea cinematică; • Vâscozitatea dinamică (la temperaturi scăzute); • Conţinut în compuşi cu semnificaţie – aditivi metalici; • Spectre în infra-roşu; • Conţinut în apă; • Alte determinări conform cu utilizarea uleiului. B. Controlul în timpul folosirii uleiului • Vâscozitatea cinematică; • Indicele de aciditate, TAN; • Conţinut în apă; • Conţinut în metale datorat uzurii; • Conţinut în particule solide; • Insolubile; • Diluarea; • Alte determinări conform cu utilizarea specifică.

4.3. METODE UTILIZATE LA ANALIZA ULEIURILOR

Evaluarea transformărilor suferite de ulei, pe parcursul folosirii acestuia în grupul motopropulsor, se poate realiza prin diferite metode cum ar fi [A1, C8, G9, R2, R3]: analizele clasice, analizele spectrale şi analizele rapide.


37

4.3.1. Analizele clasice.

Pentru evaluarea stării de degradare a unui ulei se determină unele

caracteristici care sunt comparate cu cele ale uleiului proaspăt, ale căror limite de variaţie sunt stabilite prin STAS 11252.

Factorii determinanţi pentru rezultat Ulei în curs de utilizare

Sensul evoluţiei caracteristice

Caracteristica fizico-chimică

Modul de

testare

Ulei nou Scade Creşte

Culoare. Se compară cu un ulei dat, în strat de o anumită grosime, cu ajutorul unei lentile colorate etalon.

Modul de rafinare şi aditivii utilizaţi.

- Oxidarea; Contaminarea uleiului; Dispersivitatea.

Densitate. Cu ajutorul picnometrului şi densimetrului, la o temperatură dată.

Compoziţia şi modul de rafinare.

Evoluţie nesemnificativă.

Vâscozitate cinematică.

Cu ajutorul vâscozimetrelor capilare, la diverse temperaturi.

Compoziţia, modul de rafinare, aditivii.

Contaminare cu carburant. Degradarea aditivilor.

Oxidarea; Contaminarea cu substanţe străine; Emulsie de apă; Volatilizarea fracţiilor uşoare;

Punctul de inflamabilitate: -în vas deschis; -în vas închis.

Temperatura minimă la care se aprind vaporii în prezenţa unei flăcări.

Compoziţia şi caracteristica de distilare.

Contaminare cu carburant.

Volatilizarea fracţiilor grele.

Punctul de curgere.

Temperatura minimă de curgere.

Compoziţia, caracteristica de distilare, aditivii (mai ales depresanţi)

Evoluţie nesemnificativă.

Tendinţa de spumare.

Suflare de aer cald în ulei şi evaluarea persistenţei spumei formate.

Modul de rafinare, aditivii (mai ales antispumanţi)

- Degradarea uleiului sau aditivului antispumant.

Aciditatea. Indicele de neutralizare.

Prin titrare în prezenţa unui indicator. Prin titrare potenţiometrică.

Acizii minerali organici şi bazele Caracterul chimic al aditivilor

- Oxidarea; Contaminarea; Degradarea aditivilor.

Rezidurile carbonoase. -conradson; -ramsbottom.

Resturile obţinute prin descompunere termica (piroliză şi cocsificare) în atmosferă închisă.

Compoziţia, modul de rafinare, prezenţa aditivilor

- Contaminanţi pirolitici; Produşi de uzură; Reziduuri de ardere incompletă.

Conţinutul de cenuşă.

Reziduri de ardere, încălzite apoi la 7750C; Tratarea cenuşii cu H2SO4 la 5500C,

Impurităţi (uleiurile minerale) Impurităţi (uleiurile cu aditivi)

- Produse de uzură în ulei; Praf atmosferic;

Tabelul 4.2


38

apoi la 7750C; Tratarea cenuşii cu H2SO4.

Impurităţi (uleiurile cu aditivi conţinând Pb, Fe, Cu)

Produse de ardere a TEP.

Conţinutul de apă.

Prin încălzirea cu un solvent nemiscibil cu apă şi condensarea apei şi a solventului; Prin titrare cu reactivul K. Fisher.

Modul de refinare şi de depozitare

- Infiltrarea apei de răcire; Condens în urma proceselor de combustie.

Substanţe precipitabile.

Precipitarea produşilor organici de oxidare şi de poluare a uleiurilor utilizate, cu ajutorul a diverşi solvenţi. Metode fotometrice.

- - Oxidarea; Contaminarea; Produşi de uzură în ulei; Praf atmosferic; Săruri de combustie a TEP; Produşi de combustie incompletă.

Cifra de precipitare.

Precipitarea prin centrifugare a 10 cm3 solvent.

- - Idem.

Subţierea cu combustibil.

Eliminarea combustibilului cu ajutorul unui amestec de ulei şi solvent.

- - Functionare în gol; Temperaturi scăzute; Dereglări a carburaţiei sau aprinderii; Filtru de aer îmbâcsit.

Conţinutul de glicol.

Metode speciale nenormalizate.

- - Infiltrarea lichidului antigel.

Prin urmărirea rezultatelor date de aceste analize efectuate periodic

(tabelul 4.2), la anumite etape de utilizare a lubrifiantului în motor: • se poate obţine o imagine corectă a transformărilor complexe la care

acesta este supus datorită solicitărilor termice, chimice şi mecanice; • se poate defini totodată şi starea funcţională a motorului respectiv. În tabelul 4.4 este prezentat un exemplu de determinare a unor

caracteristici reologice şi a temperaturii de inflamabilitate în funcţie de gradul de contaminare cu benzină la un ulei tip SAE 20W40.

Se constată că pentru un procent de 5% benzină în ulei vâscozitatea cinematică la temperatura de 100 0C scade cu aproape 25%. Din verificările efectuate s-a mai constatat că rezistenţa la uzură, determinată în cazul contactului punctiform pe maşina cu patru bile, apreciată în funcţie de diametrul mediu al amprentei de uzură, scade prin contaminare cu carburant prin mărirea petei de uzură de la valoarea iniţială de 0,45 mm, la 0,65 mm pentru 5% şi la 1,8 mm pentru 10% carburant în ulei[G9].


39

4.3.2.Analize spectrale O răspândire mare o au

metodele spectrale de analiză a uleiurilor, datorită eficienţei şi rapidităţii ce le sunt proprii, atât pentru identificarea uleiurilor cât şi pentru urmărirea comportării în exploatare [G9, R2].

Analizele spectrale în infraroşu, cuplate cu cele în UV-VIS şi prin absorbţie atomică, permit obţinerea unor informaţii preţioase, atât în legătură cu natura uleiului de bază, cu natura şi proporţia unor aditivi, cât şi în

legătură cu epuizarea lor în exploatare. Prin determinarea compoziţiei elementelor de uzură se pot face aprecieri

în legătură cu calitatea lubrifierii şi a materialelor cuplelor de frecare. Analizele spectrale permit obţinerea de informaţii rapide şi precise pe baza unor eşantioane foarte mici. La uleiurile uzate de motor, analizele spectrale în infraroşu pot evidenţia contaminarea cu fluid de răcire, cu carburant, oxidarea, nitrarea şi gradul de epuizare al unor aditivi, informaţii în baza cărora se poate

hotărî înlocuirea uleiului. Analizele spectrale şi prin absorbţie atomică completează şi confirmă unele informaţii obţinute prin analizele spectrale în infraroşu, în funcţie de acestea putându-se stabili gradul de aditivare al uleiurilor şi degradarea acestora în timpul utilizării.

Prin analizele spectrale în infraroşu, efectuate în laboratorul de chimie CESAR, s-au evidenţiat şi evaluat la uleiuri uzate de motor

contaminări cu apă şi carburant, oxidări, nitrări şi degradări ale aditivilor.

Vâscozitatea cinematică (cSt) la temperatura

de:

Ulei SAE 20W40

contaminat cu %

benzină 25 0C 100 0C

Punctul de inflamabilitate (0C) Marcuson

Iniţial 289,33 14,43 220 0,5 280,06 13,76 214 1,0 269,14 13,57 209 1,5 262,9 13,15 198 2,0 258,08 12,96 190 2,5 248,88 12,5 187 3,0 237,68 12,05 172 3,5 212,54 11,74 170 4,0 193,56 11,29 164 4,5 178,97 11,12 158 5,0 172,18 10,95 153 10 89,3 8,4 121 15 60,52 7,15 99

Abs

orbţ

ia g

rupă

rii O

H a

soci

ate

Fig.4.13

Tabelul 4.4


40

Contaminarea lubrifiantului cu apa provenită din condens sau din circuitul de răcire s-a evidenţiat prin apariţia în spectrul uleiului uzat a unei benzi de absorbţie largi, în domeniul 3300-3600 cm-1, datorită grupării OH asociată.

S-a mai constatat că apa, ca element de contaminare, are în general o evoluţie crescătoare, existând situaţii când este eliminată parţial (fig.4.13).

4.3.3.Analize rapide

Cu cât se pot obţine mai operativ informaţii asupra transformărilor

suferite de lubrifiant (şi implicit de motor în timpul funcţionării), cu atât aceste informaţii sunt mai utile în optimizarea exploatării motorului şi a utilizării lubrifiantului respectiv.

Dat fiind că analizele ce se efectuează cu ajutorul aparaturii de laborator necesită şi un timp mai îndelungat [G9, R2], s-a căutat să se pună la punct metode rapide, capabile să dea informaţii, chiar şi aproximative, dar foarte repede, asupra următoarelor aspecte definitorii pentru comportarea lubrifiantului în motor:

• cantitatea de particule carbonoase menţinute în suspensie de către ulei, ceea ce permite evaluarea gradului de ancrasare şi a stării mecanice a motorului - acest parametru prezintă o importanţă deosebită în cazul MAC;

• capacitatea uleiului de a dispersa particulele carbonoase atât la rece cât şi la cald, aspect strâns legat de cel precedent;

• diluarea lubrifiantului cu combustibil; • modificările chimice ale lubrifiantului, datorate în primul rând

oxidării. Indicaţiile asupra acestor aspecte enumerate mai sus se obţin prin

metodele: • metoda petei de ulei; • testul de aciditate; • evaluarea diluării; • examenul microscopic; • examenul fotometric. Metoda “petei de ulei“ dă mai multe tipuri de informaţii: • indicele de contaminare, care reprezintă concentraţia în reziduu de

combustie; • mărimea dispersiei (MD), care este puterea dispersantă reziduală a

uleiului; • meritul ponderat (punctajul de merit PD), care este un artificiu de

calcul care reflectă aprecierea globală a dispersanţei şi gradului de contaminare.


41

Fig.4.19

Puterea dispersantă a uleiului se evaluează prin distanţa parcursă prin difuziune de particulele insolubile din ulei, iar gradul de contaminare prin intensitatea înegririi petei. Potrivit acestui criteriu, diferite grade de dispersanţă şi contaminare a uleiurilor de motoare în timpul serviciului pot fi exprimate prin trei note (fig.4.19).

4.4.EVALUAREA DEGRADĂRII ULEIURILOR PRIN ANALIZA ON-SITE

Pentru analiza on-site există trei motivaţii importante: 1. Această analiză asigură controlul proactiv; 2. Analiza on-site asigură o mentenanţă predictivă şi tehnici de

descoperire a defecţiunilor; 3. Analiza on-site îmbunătăţeşte eficienţa organizării. Avantajele metodei: a) avantaje tehnico-economice; b) avantaje din punct de vedere managerial.

Schema unei asemenea analize este dată în fig.4.18.


42

Impu

rităţ

i

Vâs

cozi

tate

Um

idita

te

Cla

ritat

e,

stră

luci

re,

miro

s

Sistemul de management al informaţiilor

Mon

itoriz

area

de

rutină

pe lo

c

Înap

oi la

m

onito

rizar

e

În li

mite

le

tole

ranţ

ei

Înap

oi la

m

onito

rizar

e

Înap

oi la

m

onito

rizar

e

Înap

oi la

m

onito

rizar

e

În li

mite

le

tole

ranţ

ei

În li

mite

le

tole

ranţ

ei

În li

mite

le

tole

ranţ

ei

DA

DA

DA

DA

NU

NU

NU

NU

Fă te

stul

de

uzură

Trim

ite

mos

tra

pent

ru

anal

iză

de

labo

rato

r

Trim

ite

mos

tra

pent

ru

anal

iză

de

labo

rato

r

Trim

ite

mos

tra

pent

ru

anal

iză

de

labo

rato

r

Uzu

ră?

Exec

ută

TAN

, FTI

R

(pe

elem

ent,

vâsc

ozita

te)

Sufic

ienţ

i ad

itivi

?

DA DA

NU NU

Iden

tifică

prob

lem

a

Loca

lizea

ză su

rsa

de

uzură

cu te

ste

secu

ndar

e. E

xecu

tă

anal

iza

rest

urilo

r de

uzură

pent

ru a

iden

tific

a ca

uza

prim

ară

Loca

lizea

ză su

rsa

de

uzură.

Ver

ifică

filtr

ul,

etanşă

rile şi

aer

isiri

le

Iden

tific

area

prim

ară

cu

TAN

şi F

TIR

Ule

i nep

otriv

it sa

u am

este

c

Ule

i deg

rada

t sa

u ca

ntam

inat

Prog

ram

ează

acţ

iune

a co

rect

ivă

Prog

ram

ează

acţ

iune

a co

rect

ivă

(filt

rul d

e ae

r sc

him

bat).

Sch

imbă

ul

eiul

Schi

mbă

ule

iul

Cor

ecte

ază

cauz

a pr

imară,

con

trole

ază

spec

rtul u

leiu

lui,

schi

mbă

ule

iul

Găs

eşte

şi c

orec

tează

surs

a de

apă

şi

desh

idra

tează

Iden

tifică şi

cor

ecte

ază

surs

a de

apă

. Ada

ugă

aditi

vi sa

u sc

him

bă

ulei

ul

Cor

ecte

ază

cauz

a pr

imară şi

sc

him

bă/re

cupe

rează

ulei

ul

Colectează datele în sistemul de management al informaţiilor şi întoarce-te la monitorizarea de rutină pe loc

Info

rmaţ

ii şi

dec

izii

man

ager

iale

A

naliză,

dia

gnos

ticar

e A

cţiu

ni c

orec

tive

Fig.4.18.

Capitolul 5 - Cercetarea experimentală, monitorizarea şi rezultatele obţinute.

43

CAPITOLUL 5

CERCETAREA EXPERIMENTALĂ, MONITORIZAREA ŞI REZULTATELE OBŢINUTE

5.1.SCOPURILE CERCETĂRII EXPERIMENTALE

În concret, cercetările experimentale au urmărit:

• determinarea caracteristicilor uleiurilor la introducerea lor în motoare, urmărind ca valorile lor să corespundă celor de la livrarea uleiului; prin aceasta s-a verificat şi dacă uleiurile au fost transportate şi păstrate în depozit în condiţii recomandate de producător;

• măsurarea valorilor a patru caracteristici ale uleiurilor (punctul de curgere, punctul de inflamabilitate, conţinutul de impurităţi mecanice şi respectiv, vâscozitatea la 100 0C) la trei intervale de rulaj ale autovehiculelor (exprimate în motokm) în cadrul parcursului autovehiculului corespunzător unui schimb de ulei; finalul ultimului interval de rulaj coincide cu evacuarea din motor a uleiului uzat;

• urmărirea efectuării întreţinerii autovehiculelor monitorizate în condiţii normale şi înscrierea defecţiunilor majore care se vor produce;

• realizarea unei baze de date privind evoluţia caracteristicilor uleiurilor pe parcursul corespunzător unui schimb de ulei care, pe de o parte, să permită prelucrarea rezultatelor cu metode moderne şi obţinerea unor concluzii utile, iar, pe de altă parte, să servească specialiştilor în domeniul mentenanţei autovehiculelor, a managementului acesteia.

5.2. AUTOVEHICULELE ŞI ULEIURILE MONITORIZATE ÎN EXPERIMENTĂRI

Dintre numeroasele categorii de autovehicule existente, în experimentări

s-au utilizat autocamioane, dată fiind larga lor utilizare atât în cadrul sistemului de apărare, ordine publică şi siguranţă naţională cât şi în cadrul unor firme şi societăţi comerciale din ţară.

Dintre diferitele tipuri sau mărci de autocamioane s-a optat pentru camioanele DAC, deoarece sunt fabricate în ţară şi utilizate în număr mare în Ministerul Apărării Naţionale şi Ministerul Administraţiei şi Internelor.

În Ministerul Apărării Naţionale autocamioanele DAC 10215 F/FA, DAC 16215 F/FA şi DAC 665 T sunt destinate pentru tractarea pieselor de artilerie,


44

transportul de trupe şi materiale şi pentru transportul pontoanelor din parcurile de poduri (varianta DAC 665 G) [XX8, XX15]. Totodată, este de remarcat că pe autoşasiurile lor se pot construi suprastructuri speciale ca: suprastructuri basculante, cisterne pentru diferite materiale lichide, suprastructuri pentru amenajarea autoatelierelor şi alte structuri pentru transportul de mărfuri,.

Autocamioanele DAC, fiind destinate a executa transporturi pe şosele şi în afara drumurilor, au fost construite cu formulele 4x2 (F), 4x4 (FA) şi 6x6 (6 roţi, toate motoare).

În tabelul 5.1 din teză sunt prezentate principalele caracteristici tehnico-tactice ale autocamioanelor DAC 10215 F/FA şi DAC 16215 F/FA [XX8, XX15].

Caracteristicile motorului şi instalaţiei de ungere ale autocamioanelor

DAC 10215 F/FA, DAC 16215 F/FA (fig.5.1) se regăsesc în teză, tabelul 5.2 [XX8, XX15].

În cadrul experimentărilor, motoarele autocamioanelor au utilizat uleiul pentru motor M20W40 ale căror specificaţii tehnice sunt înscrise în tabelul 5.3 [XX14].

Fig.5.1


45

Caracteristica U/M Valoare Metoda de încercare

M20W/40 Super 2-hc

M15W/40 Super 2-hc

Densitate la 20°C, max. g/cm3 0.900 0.900 EN ISO 3675 Vîscozitate la 100°C cSt 14 ÷ 15 13 ÷ 16 EN ISO 3104 Indice de vîscozitate, min. — 130 145

ISO 2909 ASTM D 2270

STAS 55 Punct de inflamabilitate Cleveland cu cuva deschisă, min.

°C 210 200 EN ISO 2592

Punct de curgere, max °C - 25 - 27 ISO 3016 STAS 6170

Cenuşă, max. % 0.95 1.00 ISO 3987 Fosfor, min.

% 0.10 0.10 ISO 4265

ASTM D 1091 STAS 7330

Zinc, min. % 0.10 0.10 Spectrometric STAS 7717

Calciu, min. % 0.18 0.18 Spectrometric STAS 8428

Alcalinitate, min. mg KOH/g 6.0 6.0 ISO 3771 Proprietăţi de spumare max. 24°C 93.5°C 24°C după determinare la 93.5°C

cm3

0 0 0

0 0 0

ISO 6247-98 ASTM D 892 STAS 7423

Coroziune pe lama de cupru la 3 h si 100°C, max.

— 1b 1b EN ISO 2160

Vâscozitate, max. cP 4 500 (at-10°C)

3 500 (at-15°C)

ASTM D 5293 STAS 12071

În tabelul 5.3 sunt înscrise, pentru comparaţie şi specificaţiile tehnice ale uleiului M15W40, ambele uleiuri fiind după norme SAE.

5.3.ORGANIZAREA MONITORIZĂRII EVOLUŢIEI CARACTERISTICILOR ULEIULUI

Autocamioanele selectate pentru monitorizare aparţin Şcolii Militare de

Maiştri Militari şi Subofiţeri a Forţelor Terestre “Basarab I”. Pentru selecţia autocamioanelor s-a avut în vedere tipul, anul fabricaţiei, kilometrii rulaţi,

Tabelul 5.3


46

destinaţia acestora şi lipsa intervenţiilor tehnice asupra motoarelor. Tabelul 5.4 prezintă datele pentru cele şapte autocamioane monitorizate.

Număr înmatriculare Tip An

fabricaţie

Nr. km rulaţi până la

01.01.2001 Obs.

A-16345 DAC 10215 FA 1993 49265 A-22462 DAC 16215 FA 1997 27226 Rulaj mare

A-23250 DAC 16215 FA 1998 6889 A-23251 DAC 16215 FA 1998 7072 A-23254 DAC 16215 FA 1998 6923 A-23255 DAC 16215 FA 1998 6949 A-23258 DAC 16215 FA 1998 5772

Rulaj redus

Se observă că în tabelul 5.4 autocamioanele sunt grupate astfel: o grupă

în care autocamioanele au rulaj mare (între 25000 km şi 50000 km), şi o grupă în care camioanele au rulaj mic (între 5000 km şi 10000 km).

Toate camioanele selectate au acelaşi tip de motor şi asupra lor nu s-au efectuat reparaţii până la începerea măsurătorilor şi nici pe parcursul acestora.

Experimentările s-au efectuat timp de 3,5 ani pe parcursul anilor 2001, 2002, 2003 şi 2004, efectuându-se pentru fiecare autocamion 3 schimburi de ulei.

Periodicitatea prelevării mostrelor de ulei: • la introducerea uleiului proaspăt (considerat kilometrul “zero”); • intervalele de prelevare neegale determinate de condiţiile specifice ale

activităţilor în care au fost utilizate autocamioanele – aspect de natură să faciliteze determinarea proprietăţilor uleiurilor la diferite rulaje ale autovehiculelor în cadrul unui schimb de ulei;

• două măsurări intermediare între “introducerea” şi “scoaterea” uleiului, urmând să se obţină un număr suficient de date dar şi reducerea costurilor totale ale analizelor;

Observaţie: pentru fiecare autovehicul au fost considerate ca fiind o probă experimentală rezultatele măsurătorilor efectuate asupra uleiurilor pe durata unui schimb de ulei, de la introducerea uleiului proaspăt în motor şi până la înlocuirea acestuia; fiecare probă cuprinde deci 4 valori ale caracteristicilor măsurate.

Deoarece fiecare autovehicul a fost monitorizat pe parcursul a 3 schimburi de ulei, au rezultat 3 probe experimentale pentru fiecare caracteristică măsurată şi fiecare autocamion şi respectiv 21 probe pentru fiecare caracteristică monitorizată pe ansamblul autocamioanelor, în total realizându-se un număr de 336 măsurători.

Tabelul 5.4


47

5.4.METODELE ŞI APARATURA UTILIZATE ÎN EXPERIMENTĂRI

Cele 336 de valori obţinute au rezultat în urma măsurătorilor efectuate

pentru monitorizarea punctului de curgere, a punctului de inflamabilitate, a impurităţilor mecanice şi a vâscozităţii.

Impurităţile mecanice, au fost monitorizate deoarece autocamioanele militare sunt destinate tuturor categoriilor de drumuri, cu mult praf, cum ar fi pe drumurile neamenajeate, la deplasările în coloană sau în ţări precum Afganistan sau Irak, dar şi datorită posibilităţii de uzură prematură.

Punctul de curgere s-a determinat prin metoda ISO 3016 (STAS 6170). Punctul de inflamabilitate s-a determinat prin metoda ISO 2592,

utilizându-se: aparatul Cleveland cu vas deschis. Impurităţile mecanice s-au determinat prin metoda STAS 24/1, utilizându-

se ca aparatură o centrifugă electrică cu 6 locuri.

5.5. REZULTATELE OBŢINUTE

În urma monitorizării celor şapte autocamioane DAC, pe parcursul celor aproape 4 ani menţionaţi la subcapitolul 5.3, s-au măsurat: punctul de curgere, punctul de inflamabilitate, impurităţile mecanice şi vâscozitatea uleiului M20W40, ulei de motor, iar rezultatele se regăsesc în teză în tabelul 5.5.

Număr înmatriculare

Număr kilometri

Punct de curgere

[0C]

Punct de inflamabilitate

[0C]

Impurităţi mecanice

[%]

Vâscozitate [cSt]

0 -29 218 0 14,5 3384 -25 210 0,01 14,8 4839 -24 181 4 16,7 6831 -23 158 7 18

0 -30 217 0 14 2830 -25 170 0,05 15,3 4987 -22 161 1,7 15,8 7611 -20 153 4 16,2

0 -32 216 0 14 2101 -31 215 3 15 3793 -25 210 5,5 16

A16345

7504 -21 169 6,9 18

Observaţii privind valorile caracteristicilor uleiurilor proaspete M20W40 la diferite schimburi de ulei în comparaţie cu valorile din specificţiile tehnice:

Tabelul 5.5


48

• referitor la punctul de curgere; acesta variază între (–320C) şi (–250C); valoarea de referinţă fiind max. (–250C);

• referitor la punctul de inflamabilitate acesta variază între (2250C) şi (2110C), valoarea de referinţă fiind min. 2100C;

• referitor la procentul de impurităţi acesta se menţine la valoarea prescrisă şi este acelaşi, adică 0%;

• referitor la vâscozitate, valoarea acesteia este între 14 şi 15 cSt conform cu specificaţiile tehnice.

Rezultă că valorile caracteristicilor uleiului proaspăt satisfac la toate schimburile de ulei, cerinţele din specificaţiile tehnice. Atât punctul de curgere cât şi cel de inflamabilitate satisfac cerinţele de maxim şi respectiv minim.

Capitolul 6 - Prelucrarea datelor experimentale

49

CAPITOLUL 6

PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE

6.1. ANALIZA ÎN TIMP A DATELOR. CARACTERISTICI STATISTICE DE ORDINUL I

Utilizată frecvent în domeniile electric şi electronic, analiza în timp a datelor a început să fie folosită în ţară, cu rezultate remarcabile, din anii ´90 în domeniul ingineriei mecanice, în mod deosebit la studiul dinamicii autovehiculelor.

Deşi în lucrarea de faţă numărul datelor experimentale este relativ redus, s-a optat pentru o primă prelucrare a datelor cu această metodă deoarece ea permite următoarele [A3; A4; C1; C2]: - aprecieri asupra caracterului variaţiei temporale a seriilor dinamice; - determinarea parametrilor statistici pentru diferite mărimi; - evidenţierea caracterului neliniar al datelor prin statistică multivariabilă. Trebuie precizat că în cazul concret din lucrare prin analiză în timp nu se înţelege în mod direct că variabila independentă este timpul continuu exprimat, de exemplu, în secunde. În această situaţie variabila independentă este rulajul autovehiculului, dar acesta decurge evident în timp. Al doilea aspect în sprijinul afirmaţiei anterioare se referă la faptul că se folosesc date experimentale finite sub formă discretă; aceasta înseamnă că se operează în timp discret, exprimat în număr de valori, în domeniul discret operând şi calculatorul electronic pentru prelucrarea datelor experimentale. Pe timpul experimentărilor efectuate cu 7 autovehicule au fost măsurate patru mărimi ce definesc proprietăţile uleiului: punctul de curgere (PC), punctul de inflamabilitate (PI), cantitatea procentuală de impurităţi mecanice (IM) şi vâscozitatea (VS); aceste mărimi au fost măsurate la diferite parcursuri până la schimbarea uleiului. Pe baza datelor experimentale, în fig.6.1 se prezintă variaţia punctului de curgere în funcţie de parcurs, pentru cele 3 probe experimentale de la fiecare autovehicul. Deoarece fiecare probă are 4 valori, rezultă că pentru un autovehicul sunt 12 valori; aşadar, pentru cele 7 autovehicule sunt în total 84 valori experimentale pentru punctul de curgere. În mod similar, în teză se ilustrează variaţia punctului de inflamabilitate, a cantităţii procentuale de impurităţi mecanice şi a vâscozităţii uleiului. Graficele arată că punctul de curgere, impurităţile mecanice şi vâscozitatea uleiului cresc odată cu mărirea parcursului autovehiculului, iar punctul de inflamabilitate scade. Alte reprezentări grafice discrete din teză şi din rezumat (fig.6.5.) redau variaţiile valorilor proprietăţilor uleiului în funcţie de rulajul curent al autovehiculelor.


50

Fig.6.1

Fig.6.5


51

În fig.6.9 se prezintă variaţia punctului de curgere în funcţie de parcursul autovehiculelor de la începutul exploatării; aşadar, graficul redă punctul de curgere cu autovehiculele dispuse în ordinea crescătoare a rulajului total de la începutul exploatării. După cum se constată din grafic, există segmentele A-B şi C-D pe care nu sunt date experimentale; prezintă deci interes ca pe aceste segmente de rulaj să se deducă prin predicţie valori ale punctului de curgere, problemă ce se va trata ulterior la stabilirea modelelor matematice. În mod similar se pune problema şi pentru celelalte 3 proprietăţi ale uleiului: punctul de inflamabilitate, cantitatea de impurităţi mecanice şi vâscozitatea.

Fig.6.9 Pe baza datelor experimentale şi utilizând relaţiile de calcul corespunzătoare se pot obţine caracteristicile statistice de ordinul I utilizate în statistică [C2; T2; Ţ1]: media, dispersia, abaterea standard (abaterea medie pătratică), valoarea minimă, valoarea maximă, normele mărimii vizate etc. Deoarece pătratul normei 2 reprezintă energia, rezultă că această normă are o mare importanţă în studiul dinamicii oricărui proces, aici procesul de modificare a proprietăţilor uleiului. De asemenea, deoarece norma infinit reprezintă valoarea supremă, rezultă că aceasta constituie cea mai mare valoare a mărimii respective (în valoare absolută), de aceea şi această normă va fi luată în considerare (poate fi, de exemplu, valoarea maximă a vâscozităţii). În continuare se prezintă unele exemple pe baza datelor experimentale obţinute la încercări. Astfel, în fig.6.10 se redau valorile medii ale celor 4


52

proprietăţi ale uleiului pentru situaţia dispunerii autovehiculelor în ordinea crescătoare a rulajului de la începutul exploatării. După cum se constată din grafice, valorile medii ale mărimilor vizate nu sunt dispuse în aceeaşi ordine cu cea a rulajului autovehiculelor de la începutul exploatării (valorile medii nu cresc, dar nici nu descresc de la stânga spre dreapta). Aşadar, din valorile medii ale proprietăţilor uleiului nu rezultă că acesta se deteriorează în funcţie de gradul de uzură al autovehiculului.

Fig.6.10 Aceeaşi concluzie se deduce şi din graficele cu valorile dispersiilor şi cu valorile normelor 2. De asemenea, concluzia menţionată este confirmată şi de graficele din teză, unde se prezintă valorile minime, medii şi maxime pentru cele 4 proprietăţi ale uleiului, autovehiculele fiind dispuse în ordinea crescătoare a rulajului de la începutul exploatării. Faptul că uzura autovehiculului nu are o influenţă sensibilă asupra modificării proprietăţilor uleiului rezultă şi din fig.6.17; în acest caz în graficele redate se prezintă variaţiile proprietăţilor uleiului, având în vedere şi observaţia anterioară, aceea că începutul şi sfârşitul curbelor experimentale sunt variabile.

În exemplele date s-a încercat posibilitatea ca diverse mărimi absolute să indice dacă uzura autovehiculului (prin rulajul total de la începutul exploatării) influenţează sensibil deteriorarea uleiului; aşa cum s-a remarcat, răspunsul la această întrebare este negativ.

Merită încercată şi posibilitatea ca diverse mărimi relative (prin diferite rapoarte de mărimi) să contrazică concluzia anterioară.


53

Fig.6.17 În acest sens, în teză se prezintă rapoarte ale variaţiilor celor 4 proprietăţi ale uleiului şi variaţiile parcursului autovehiculului; în grafice, cu autovehiculele dispuse în ordinea crescătoare a rulajului de la începutul exploatării, sunt redate atât rapoartele pe probe experimentale, cât şi valorile medii pentru un vehicul. După cum se constată din aceste grafice, nici aceste mărimi relative (inclusiv valorile medii) nu sesizează o influenţă sensibilă a uzurii autovehiculului asupra modificării calităţii uleiului. Graficele redau de asemenea valori ale unor rapoarte relative; de data aceasta sunt prezentate valori instantanee pe probe şi valorii medii pentru fiecare autovehicul. Aşa cum se remarcă din aceste grafice, nici mărimile relative vizate nu indică o influenţă sensibilă a uzurii autovehiculului asupra modificării celor 4 proprietăţi ale uleiului.

Alte grafice din teză, cu valorile relative ale proprietăţilor uleiului utilizat de toate autovehiculele monitorizate arată că până la un rulaj de 3000-4000 km are loc o deteriorare mai accentuată a calităţilor uleiului, după care modificarea proprietăţilor acestuia cunoaşte o oarecare stabilizare. Această concluzie nu este valabilă în cazul impurităţilor mecanice, variaţiile respective fiind accentuat aleatoare. În fig.6.26 se mai oferă un exemplu cu posibilităţile oferite de statistica clasică [A3; G5; Ţ1], mărimile vizate fiind menţionate pe grafice.


54

Fig.6.26

În fig.6.27 se mai prezintă un grafic specific statisticii multivariabile, care cuprinde toate mărimile obţinute experimental: parcursul autovehiculului PA, punctul de curgere PC, punctul de inflamabilitate PI, impurităţile mecanice IM şi vâscozitatea VS. Graficul este cunoscut sub numele de ”gplotmatrix”. Mărimile menţionate sunt reprezentate în formă discretă pe ambele axe de coordonate şi în consecinţă graficul relevă dependenţele funcţionale între diversele mărimi, cu observaţia că pe diagonala principală se obţin histogramele 1 (pe această diagonală există o aceeaşi mărime). După cum se constată, există dependenţe mai mult sau mai puţin liniare (directe 2 între IM şi VS, sau inverse 3 între VS şi PI), sau accentuat neliniare 4 (între IM şi PA). Fiind aceleaşi mărimi pe ambele axe de coordonate, există câte două grafice simetrice (de exemplu 2). Aşa cum se va constata ulterior, existenţa unor dependenţe neliniare între mărimi conduce la necesitatea stabilirii şi a unor modele matematice neliniare.


55

Fig.6.27

6.2. VERIFICAREA IPOTEZELOR STATISTICE Aplicarea unui test de semnificaţie pentru verificarea unei ipoteze statistice se face în următoarele etape: - se formulează o ipoteză (ipoteza nulă H0) în aşa fel încât probabilitatea erorii de genul I să poată fi calculată; - se formulează ipoteza alternativă (ipoteza H1) astfel încât respingerea ipotezei nule să fie echivalentă cu acceptarea ipotezei alternative; - se specifică probabilitatea cu care se acceptă o eroare de genul II pentru ipoteza alternativă; - se specifică dacă alternativa respingerii ipotezei nule este acceptarea ei sau reluarea raţionamentului. Testele de semnificaţie rezolvă în principal următoarele: - verificarea încadrării datelor în anumite legi de repartiţie (normală, Weibull etc): testele Smirnov-Kolmogorov, Lilliefors, Jarque-Bera etc.; - verificarea ipotezelor statistice referitoare la compararea mediei unei colectivităţi cu o valoare dată, compararea mediilor a două eşantioane, stabilirea intervalelor de încredere, stabilirea erorii pentru abaterea medie pătratică, coeficientul de variaţie, cuartile şi decile etc.: testele Z, T, T2, F, χ2 etc. Drept exemplu, în fig.6.28a se prezintă rezultatul aplicării testului


56

Kolmogorov-Smirnov pentru verificarea încadrării în distribuţia normală, iar în fig.6.28b în repartiţia Weibull a valorilor punctului de inflamabilitate pentru toate datele experimentale. Aşadar în acest caz ipoteza H0 presupune că ”datele experimentale respectă distribuţia Gauss, respectiv Weibull”. După cum se remarcă din grafice, prin aplicarea testului Kolmogorov-Smirnov se obţine ipoteza alternativă H1 (se respinge ipoteza H0 cu un nivel de semnificaţie α =0,05), deci aceste date nu se încadrează în legea normală, respectiv Weibull cu nivelul de semnificaţie impus. Această concluzie este confirmată şi de faptul că datele experimentale nu se dispun de-a lungul dreptelor corespunzătoare celor două distribuţii vizate.

Fig.6.28

În mod similar, în teză se prezintă rezultatul aplicării testului Kolmogorov-Smirnov pentru verificarea încadrării în distribuţia normală şi în repartiţia Weibull a valorilor vâscozităţii pentru toate datele experimentale. După cum se constată din grafice, nici aceste date nu se încadrează în legea normală, respectiv în repartiţia Weibull cu nivelul de semnificaţie impus α =0,05. Verificarea tuturor datelor experimentale arată că nicio serie dinamică nu se încadrează în legile de repartiţie cunoscute din statistică. Cea mai importantă consecinţă a acestui aspect este că se impune un studiu prin alte procedee decât cele oferite de statistica clasică; ulterior aceasta se va concretiza prin aplicarea unor algoritmi stocastici, respectiv folosind procedee bootstrap.


57

6.3. ANALIZA DE CORELAŢIE A DATELOR.

CARACTERISTICI STATISTICE DE ORDINUL II

6.3.1. Corelaţie simplă Analiza de corelaţie, care utilizează caracteristici statistice de ordinul II, deci densitatea de probabilitate de ordinul II, permite următoarele [C2; G1; Ţ1]: - aprecierea corelării temporale a datelor experimentale; - aprecierea caracterului neliniar al evoluţiei în timp a proprietăţilor uleiului (sau, altfel exprimat, a existenţei unei componente neliniare în seriile dinamice experimentale).

Deoarece utilizează densitatea de probabilitate de ordinul II, analiza de corelaţie aparţine statisticii de ordin superior (în acest caz de ordinul II), spre deosebire de statistica clasică (ce foloseşte densitatea de probabilitate de ordinul I) care aparţine statisticii de ordinul I.

Deşi caracteristicile statistice de ordinul I (care folosesc densitatea de probabilitate de ordinul I) se folosesc în mod frecvent, totuşi acestea nu dau o imagine completă asupra caracterului de variaţie a unei serii dinamice; într-adevăr, două serii dinamice experimentale pot avea aceeaşi medie şi aceeaşi dispersie, dar caracterul lor de variaţie poate fi diferit.

Drept exemplu, în fig.6.30 se prezintă funcţiile de autocorelaţie ale celor patru proprietăţi ale uleiului; după cum se remarcă, pe axa absciselor este timpul discret td, adică numărul de valori. Graficele relevă autocorelări temporale bune ale datelor experimentale, curbele prezentând simetrie faţă de originea timpului discret, iar valorile nu tind brusc către valoarea nulă. Trebuie remarcat că originea timpului discret este la Rxx(0), deci pentru R=Rmax (fig.6.30a), graficele conţinând un număr egal cu de două ori numărul valorilor seriei experimentale (în acest caz 84*2=168 valori); în felul acesta se stabileşte atât autocorelarea datelor existente, cît şi a celor previzionate (sau a unor date din trecut cu cele curente), astfel ca să existe garanţia utilizării în calcule a modelelor matematice stabilite pe baza datelor experimentale.

Mai trebuie menţionat că valorile şi variaţiile funcţiilor de autocorelaţie sunt date de valorile şi de variaţiile seriilor dinamice experimentale respective; astfel se explică valori şi variaţii diferite ale funcţiilor de autocorelaţie la cele 4 mărimi; se remarcă, de exemplu, că funcţia de intercorelaţie aferentă impurităţilor mecanice are variaţii pronunţate (fig.6.30c), confirmând astfel caracterul puternic aleator menţionat şi anterior pentru această mărime măsurată experimental.

Proprietăţile statistice a două procese aleatoare X(t) şi Y(t) sunt caracterizate şi de funcţia de intercorelaţie.

În fig.6.31a şi fig.6.31c se prezintă funcţiile de intercorelaţie dintre mărimile menţionate pe grafice (PA-parcursul autovehiculului; PC-punctul de


58

curgere; PI-punctul de inflamabilitate).

Fig.6.30

Fig.6.31


59

În aceste grafice parcursul autovehiculului reprezintă mărimea factorială (factor de influenţă), iar celelalte două (PC şi PI) constituie mărimi rezultative; deoarece este vizată doar o mărime factorială de fiecare dată, există o corelaţie simplă.

După cum se constată din fig.6.31a şi fig.6.31c, există o simetrie acceptabilă a graficelor faţă de originea timpului discret, ceea ce indică o intercorelare temporală bună a mărimilor vizate.

De asemenea, din fig.6.31a rezultă că între PA şi PC există o dependenţă liniară directă, coeficientul de corelaţie fiind pozitiv (ρ=0,871); acest aspect este confirmat şi de fig.6.31b, în care cu creşterea PA se măreşte şi PC. În schimb, între PA şi PI există o dependenţă liniară indirectă, coeficientul de corelaţie fiind negativ (ρ=-0,799); acest aspect este confirmat şi de fig.6.31d, în care cu creşterea PA scade PC. Graficele din partea dreaptă confirmă caracterul neliniar al dependenţei dintre mărimile vizate, ceea ce indică valorile coeficientului de corelaţie pentru care 2 1ρ < . În teză se prezintă funcţiile de intercorelaţie dintre mărimile ce definesc proprietăţile uleiului. Un ultim exemplu este prezentat în fig.6.34, unde autovehiculele au fost împărţite în 3 grupe aproximativ echidistante ca rulaj de la începutul exploatării; scopul acestei grupări a fost de a stabili dacă analiza de corelaţie sesizează rulajul autovehiculelor, deci implicit uzura acestora.

Fig.6.34


60

În fig.6.34b au fost vizate doar patru tipuri de intercorelaţii, menţionate pe grafic, unde sunt redaţi şi coeficienţii de corelaţie pentru cele 3 grupe. Aşa cum se remarcă din fig.6.34b, odată cu creşterea rulajului autovehiculului se accentuează caracterul neliniar al dependenţelor vizate, deoarece valorile coeficienţilor de corelaţie se apropie de valoarea nulă (se depărtează de valoarea unitară, pozitivă sau negativă). Rezultă de aici că statistica de ordin superior, aici analiza de corelaţie, poate depista rulajul autovehiculului, ceea ce nu asigură statistica clasică, aşa cum s-a evidenţiat anterior la analiza în timp a datelor; conform celor prezentate la analiza de corelaţie, cu creşterea rulajului autovehiculului se accentuează caracterul neliniar al dependenţelor funcţionale. Apare de aici posibilitatea de a depista înrăutăţirea calităţii uleiului prin aplicarea procedeelor statisticii de ordin superior. Astfel, dacă la o serie dinamică experimentală aparţinând unei anumite proprietăţi a uleiului componenta neliniară devine mai importantă pe măsura creşterii parcursului autovehiculului, înseamnă că această proprietate se agravează, deci calitatea uleiului se înrăutăţeşte; această problemă se va aborda ulterior. În sfârşit, trebuie arătat că cea mai importantă consecinţă a caracterului neliniar al dependenţelor funcţionale între mărimi este că pentru studiul modificării proprietăţilor uleiului trebuie deduse şi modele matematice neliniare; caracterul neliniar al seriilor dinamice experimentale va fi confirmat ulterior şi prin alte metode de analiză.

6.3.2. Corelaţie multiplă Aşa cum s-a constatat anterior, corelaţia simplă studiază legătura dintre două mărimi funcţionale (notate x şi y, prima fiind mărimea factorială, iar a doua mărimea rezultativă), neglijându-se astfel influenţa celorlalte mărimi asupra acestora. În schimb, în cazul corelaţiei multiple se studiază influenţa simultană a două sau mai multor mărimi asupra variabilei rezultative. În această situaţie se utilizează coeficientul de corelaţie multiplă, calculat pe baza coeficienţilor de corelaţie simplă dintre variabilele perechi şi având în vedere expresiile funcţiilor de corelaţie. Spre exemplu, în fig.6.35 se prezintă rezultatul aplicării corelaţiei multiple dintre punctul de curgere PC (ca variabilă rezultativă), cantitatea de impurităţi mecanice IM şi vâscozitatea uleiului VS (ca mărimi factoriale) pentru toate probele experimentale. În grafic sunt redate funcţiile de intercorelaţie, coeficienţii de corelaţie simplă şi coeficientul de corelaţie multiplă stabilit cu relaţia (6.21).

După cum se remarcă din fig.6.35, coeficientul de corelaţie multiplă (ρ=0,742) este mai mare decât ambii coeficienţi de corelaţie simplă cu mărimea rezultativă PC (ρ=0,535 şi ρ=0,728); totodată, acesta este mai mic decât cel mai mare coeficient de corelaţie simplă (ρ=0,841), care aparţine însă intercorelaţiei


61

dintre cele două mărimi factoriale IM şi VS şi care lipseşte la corelaţia simplă. Aşadar, introducerea în plus a unei mărimi factoriale a accentuat caracterul liniar al dependenţelor funcţionale, ceea ce asigură o precizie mai bună dacă se utilizează modele matematice liniare.

Fig.6.35 În teză se mai prezintă un exemplu cu rezultatul aplicării corelaţiei multiple dintre vâscozitate VS (ca variabilă rezultativă), punctul de curgere PC şi punctul de inflamabilitate PI (ca mărimi factoriale) pentru toate probele experimentale. După cum se constată din grafic, coeficientul de corelaţie multiplă este mai mare decât toţi coeficienţii de corelaţie simplă; concluzia anterioară este valabilă şi aici. În încheiere trebuie menţionate două aspecte. Primul se referă la faptul că, aşa cum s-a remarcat, analiza de corelaţie aparţine de problematica mai vastă a legăturii dintre fenomene. Al doilea aspect se referă la faptul că analiza de corelaţie abordată în cele prezentate anterior aparţine de problematica corelaţiei în timp a datelor; ulterior, la analiza de coerenţă, se va trata şi corelaţia în frecvenţă a acestora.


62

6.4. ANALIZA DE SENSIBILITATE Numită şi elasticitate, sensibilitatea (care aparţine de problematica legăturii dintre fenomene, ca şi analiza de corelaţie) exprimă proprietatea unei mărimi rezultative de a-şi modifica valoarea sub influenţa variabilei factoriale (numită şi variabilă cauzală). În mod similar ca la corelaţie, dacă există o singură mărime factorială atunci se vizează sensibilitatea simplă, în caz contrar fiind o sensibilitate multiplă.

Sensibilitatea constituie o funcţie care poate fi variabilă (caz în care există o heterosensibilitate) sau poate fi constantă (isosensibilitate). După sensul legăturii dintre variabila rezultativă şi cea factorială, sensibilitatea poate fi directă sau inversă (similar ca la corelaţie).

Din cele prezentate rezultă că analiza de sensibilitate permite inclusiv studiul influenţei diferiţilor factori (mărimi factoriale) asupra unor mărimi funcţionale. În fig.6.37, spre exemplu se prezintă valorile sensibilităţii celor patru proprietăţi ale uleiului la variaţia parcursului autovehiculului, atât pe ansamblul probelor cât şi pentru fiecare din vehiculele încercate, acestea fiind dispuse în grafice în ordinea crescătoare a rulajului total de la începutul exploatării; graficele arată că există o heterosensibilitate funcţională, pentru fiecare mărime cu alte variaţii în funcţie de rulaj.

Fig.6.37


63

După cum se constată din valorile normei 2 pe ansamblul probelor, rulajul are cea mai mare influenţă asupra punctului de inflamabilitate şi cea mai mică asupra vâscozităţii uleiului. În plus, din valorile medii pentru fiecare autovehicul se constată că funcţia de sensibilitate nu poate sesiza rulajul total al acestuia, aceste valori nefiind în ordine crescătoare sau descrescătoare; aceeaşi concluzie se deduce dacă s-ar compara normele 2 în loc de valorile medii.

În teză se procedează în mod similar vizându-se sensibilitatea altor proprietăţi ale uleiului. Rezultă că pe ansamblul probelor punctul de inflamabilitate este influenţat de vâscozitate de 2,3 ori mai mult (norma 2 este 17,57) decât de punctul de curgere (cu L2=7,67).

6.5. ANALIZA ÎN FRECVENŢĂ BISPECTRALĂ

Pentru analiza în frecvenţă a datelor experimentale, în literatura de specialitate se aplică transformata Fourier clasică; această transformată se poate folosi numai dacă se acceptă ipoteza că procesul (sistemul) vizat este liniar, ceea ce de regulă nu este adevărat. Şi în cazul studiat în lucrare, anterior s-a arătat (la analiza de corelaţie) că procesul de modificare pe timpul exploatării a proprietăţilor uleiului are un caracter neliniar. Din acest motiv nu se prezintă analiza în frecvenţă monospectrală, denumită aşa deoarece transformata Fourier alocă părţii liniare întreg spectrul de frecvenţe (se obţine monospectrul) şi deci nu poate sesiza componenta neliniară din seriile dinamice experimentale.

Fig.6.47


64

Analiza polispectrală (deci în sens larg, nu numai bispectrală) utilizează

momente statistice de ordin superior şi constă în generalizarea autocorelaţiei seriilor dinamice prin folosirea cumulanţilor, care reprezintă combinaţii neliniare ale acestor momente [C2; F1; L1; S2]; aşadar, analiza polispectrală aparţine de statistica de ordin superior (HOS – Higher Order Statistics).

Drept exemplu, în fig.6.47 se prezintă rezultatele analizei bispectrale aferentă vâscozităţii uleiului; în aceste grafice banda de frecvenţe ν1 este alocată componentei liniare, iar ν2 componentei neliniare.

Referitor la cele prezentate în fig.6.44÷fig.6.47 din teză trebuie menţionate următoarele: - fiecare din figurile prezentate conţine aceleaşi patru tipuri de grafice. De exemplu, cu referire la fig.6.44, există: seria dinamică experimentală în fig.6.44a, cumulantul de ordinul 3 (utilizat de bispectru) în fig.6.44b, amplitudinea bispectrului în fig.6.44c şi faza bispectrului în fig.6.44d;

- graficele prezentate relevă existenţa în toate seriile dinamice experimentale a unei părţi neliniare; dacă nu ar exista o componentă neliniară, atunci graficele din fig.6.44b, fig.6.44c şi fig.6.44d (similar şi la celelalte) nu ar conţine imagini (ar fi vide);

- graficele evidenţiază şi normele 2 ale cumulantului de ordinul III şi ale amplitudinii bispectrului, acestea fiind nenule;

- aşa cum s-a mai menţionat la analiza de corelaţie, fiind o componentă neliniară în toate seriile dinamice experimentale, se impune utilizarea unor modele matematice neliniare care să descrie analitic procesul degradării uleiului pe timpul exploatării.

6.6. ANALIZA DE COERENŢĂ Analiza de coerenţă a datelor asigură studiul corelării datelor experimentale în domeniul frecvenţei [C2; G1]; anterior a fost abordată analiza de corelaţie în domeniul timpului. În teză, pe baza funcţiei de coerenţă s-au stabilit componenta liniară L şi componenta neliniară N dintr-o serie dinamică oarecare. Drept exemplu, în fig.6.48 se prezintă variaţia cu frecvenţa a funcţiei de coerenţă dintre proprietăţile uleiului şi parcursul autovehiculului (mărimea factorială x); pe grafice sunt redate şi valorile extreme, precum şi cele medii.

Aplicând relaţiile specifice, în continuare s-a procedat la separarea cantitativă a componentei neliniare, graficele evidenţiind şi norma 2 a acesteia. După cum s-a remarcat, cea mai pronunţată componentă neliniară aparţine impurităţilor mecanice.

Graficele din teză conţin toate datele experimentale pentru proprietatea respectivă a uleiului; ca urmare, în aceste grafice datele experimentale sunt redate, pentru toate cele trei probe ale unui autovehicul, în ordinea crescătoare a rulajului.


65

Fig.6.48

Fig.6.49


66

Fig.6.50

Fig.6.52


67

Graficele din fig.6.52 sunt pentru cazul împărţirii autovehiculelor în trei grupe cvasiechidistante după rulajul total de la începutul exploatării (autovehiculele sunt dispuse în ordinea crescătoare a parcursului total de la începutul exploatării), aşa cum reiese din fig.6.52a.

În fig.6.52b s-a procedat la separarea şi evaluarea cantitativă a componentei neliniare pe baza analizei de coerenţă, conform intercoerenţelor menţionate în grafic. Şi acest grafic confirmă faptul că dacă în analiză se vizează impurităţile mecanice componenta neliniară are contribuţia cea mai mare (intercoerenţele PI-IM şi IM-VS); se confirmă astfel caracterul pronunţat aleator al procesului de acumulare în ulei a impurităţilor mecanice.

După cum rezultă din fig.6.52, contribuţia componentei neliniare este în dependenţă directă cu rulajul total de la începutul exploatării al autovehiculului. Dacă se acceptă ipoteza că pentru acelaşi autovehicul uzura creşte pe măsura măririi rulajului acestuia, rezultă că aportul componentei neliniare oferă implicit informaţii referitoare la gradul de uzură al vehiculului. În plus, deoarece proprietăţile uleiului se înrăutăţesc odată cu mărirea rulajului (ceea ce a arătat experimentările), rezultă că apelarea la componenta neliniară poate servi la rezolvarea a trei probleme: stabilirea rulajului la care trebuie înlocuit uleiul, stabilirea gradului de uzură al acestuia şi efectuarea predicţiei asupra proprietăţilor uleiului pe segmentele de rulaj pe care nu există date experimentale (segmente evidenţiate în fig.6.9). Trebuie menţionat că aspectul prezentat era de altfel de aşteptat, deoarece este logic ca prin deteriorarea uleiului (odată cu mărirea rulajului) datele experimentale să fie dispuse tot mai dispersate, ceea ce înseamnă un caracter neliniar mai pronunţat al procesului de modificare a proprietăţilor uleiului. În sfârşit, mai trebuie amintit că şi la analiza de corelaţie a datelor au fost sesizate aceleaşi aspecte prezentate mai sus; cum analiza de coerenţă constituie o analiză de corelaţie în frecvenţă, rezultă că cele două procedee se completează reciproc. Se poate deci concluziona că datorită unei contribuţii ridicate a componentei neliniare din seriile dinamice experimentale, se impune stabilirea unor modele matematice neliniare care să descrie analitic procesul degradării uleiului pe timpul exploatării autovehiculelor.

6.7. CONCLUZII

Prelucrarea datelor experimentale prezentată în cadrul acestui capitol facilitează formularea următoarelor observaţii şi concluzii:

• Aşa cum era de aşteptat, odată cu creşterea rulajului autocamioanelor în cadrul aceluiaşi schimb de ulei se înrăutăţesc continuu toate caracteristicile uleiului măsurate în experimentări.

Dacă pentru cantitatea de impurităţi mecanice se observă că variaţiile acesteia sunt aleatoare, pentru vâscozitate, punctul de curgere şi


68

punctul de inflamabilitate se constată o deteriorare mai rapidă până la un rulaj de 3000-4000 km, după care urmează, în sensul arătat, o evoluţie mai lentă; • Având în vedere numărul de valori ale caracteristicilor măsurate la

toate probele experimentale, ce depăşesc specificaţiile tehnice, se găseşte că deteriorarea calităţii uleiului se produce, în ordinea descrescătoare a intensităţii, prin modificarea: cantităţii de impurităţi mecanice, a punctului de inflamabilitate, vâscozităţii, şi apoi a punctului de curgere;

• Toate mărimile calculate prin procedeele prezentate indică că nu rezultă o legătură directă între deteriorarea calităţii uleiului şi parcursul total (de la începutul exploatării) al autovehiculului. Acest aspect ar putea fi explicat prin faptul că starea tehnică a motoarelor autocamioanelor monitorizate în experimentări nu diferă semnificativ, autovehiculele având un rulaj total redus sau relativ mare; dar, după cum se constată din valorile normei 2 pe parcursul probelor, rulajul total are cea mai mare influenţă asupra punctului de inflamabilitate şi cea mai mică asupra vâscozităţii uleiului;

• Se constată, între caracteristicile monitorizate, dependenţe mai mult sau mai puţin liniare (directe între impurităţile mecanice şi vâscozitate, sau inverse 3 între vâscozitate şi punctul de inflamabilitate) sau accentuat neliniare 4 (între impurităţile mecanice şi parcursul total al autocamioanelor); altfel spus, odată cu creşterea cantităţii de impurităţi mecanice din ulei, creşte vâscozitatea acestuia iar punctul de inflamabilitate scade;

• Verificarea tuturor datelor experimentale arată că nicio serie dinamică din datele experimentale nu se încadrează în legile de repartiţie cunoscute din statistică;

• Graficele în care s-au prezentat funcţiile de autocorelaţie şi de intercorelaţie ale celor patru proprietăţi măsurate ale uleiului relevă autocorelări şi intercorelări temporale bune ale datelor experimentale;

• Odată cu creşterea rulajului total al autovehiculelor monitorizate se accentuează caracterul neliniar al dependenţelor între mărimile vizate, de unde apar posibilităţile: stabilirea rulajului la care trebuie înlocuit uleiul, stabilirea gradului de uzură al acestuia şi efectuarea predicţiei asupra proprietăţilor uleiului pe segmentele de rulaj intermediar pe care nu există date experimentale;

• Componenta neliniară însemnată din seriile dinamice experimentale impune stabilirea unor modele matematice neliniare care să descrie analitic procesul degradării uleiului pe timpul exploatării autovehiculelor.

Capitolul 7 - Stabilirea modelelor matematice pe baza datelor experimentale

69

CAPITOLUL 7

STABILIREA MODELELOR MATEMATICE PE BAZA DATELOR EXPERIMENTALE

7.1. MODELE MATEMATICE DETERMINISTE Prelucrarea datelor experimentale efectuată anterior a arătat că procesul degradării uleiului are un pronunţat caracter neliniar; din acest motiv este de aşteptat ca acest proces să fie descris analitic de modele matematice neliniare.

Obţinerea modelelor neliniare este mai dificilă datorită inexistenţei unei teorii generale unitare ca la cele liniare; din acest motiv, de cele mai multe ori studiul proceselor neliniare decurge pe cazuri particulare. Există totuşi şi unele tratări unitare la modelele neliniare, dar valabile tot numai pentru anumite cazuri particulare, ca de exemplu la modelele polinomiale [D1; L2; M1; R1].

Fig.7.1

În fig.7.1 se prezintă rezultatul stabilirii unor modele polinomiale care să


70

ofere valorile punctului de curgere (PC) în funcţie de rulaj (parcursul autovehiculului PA) în cazul celor trei probe experimentale ale autovehiculului A-16345, care are cel mai mare rulaj total de la începutul exploatării. Pentru o mai mare lizibilitate cele trei curbe experimentale au fost dispuse una după cealaltă, deci axa absciselor oferă rulajul total de la începutul experimentărilor. În fig.7.1a s-a dedus un polinom nelacunar de gradul I, în fig.7.1b unul de gradul II, iar în fig.7.1c o expresie de gradul III. După cum se remarcă din grafice, unde sunt evidenţiate şi expresiile analitice ale modelelor matematice pentru fiecare probă (cu PA≡x variabila factorială şi PC≡y mărimea rezultativă), numai polinomul de gradul III satisface precizia modelării, erorile la COV (coeficientul de variaţie) fiind în acest caz practic nule. Precizia mare a modelului polinomial parametric de gradul III conduce practic la o suprapunere a curbei experimentale şi a celei obţinută din acest model.

În mod analog, în teză se prezintă deducerea unor modele matematice similare în cazul aceleiaşi dependenţe PC=f(PA), dar pentru cele trei probe experimentale ale autovehiculului A-23258, care are cel mai mic rulaj total de la începutul exploatării. Şi în acest caz polinomul de gradul III, oferă o precizie mare de modelare; ca urmare, în continuare nu se va mai apela la modele matematice cu polinoame de grad mai mic sau mai mare. Se constată că, fiecare probă experimentală este descrisă de un model matematic distinct; aceasta face dificilă o generalizare în sens determinist, adică să se deducă un model matematic care să fie valabil pentru orice probă şi care să ofere o unică valoare, egală cu cea experimentală. Aspectul prezentat anterior se regăseşte şi la modelarea cu funcţii spline, chiar dacă acestea asigură o precizie ridicată şi în cazul unor date experimentale cu un accentuat caracter neliniar. În teză se prezintă rezultatul modelării cu funcţii spline cubice a vâscozităţii uleiului şi a cantităţii de impurităţi mecanice în funcţie de rulaj la toate probele. Trebuie observat că deşi funcţia spline asigură o eroare mică, interpolarea poate deveni inacceptabilă între două puncte la care nu există valori experimentale. Aşadar, modelele polinomiale parametrice de gradul III şi cele care folosesc funcţii spline pot oferi precizii mari ale modelării, dar nu pot fi folosite decât pentru proba respectivă; acesta constituie de fapt dezavantajul major al modelării deterministe mai ales în cazul unor procese cu un pronunţat caracter neliniar ca în situaţia de faţă.

7.2. MODELE MATEMATICE STOCASTICE

În consecinţă, aşa cum se procedează în asemenea situaţii şi nu numai, se aplică analiza robustă a procesului vizat, în acest caz al procesului de degradare a uleiului. Analiza robustă apelează la un tratament stocastic, ceea ce are drept consecinţă stabilirea nu a unei valori unice a mărimii rezultative (ca la


71

abordarea deterministă), ci a unui interval finit de valori, interval mai credibil decât acea valoare unică. Analiza robustă apelează la incertitudini de diferite tipuri, care apar în mod inevitabil atât în plan teoretic, cât şi experimental [2; 9; 37]. În plan experimental se utilizează în mod nemijlocit datele obţinute la încercări şi se au în vedere diferite incertitudini asupra mărimilor funcţionale, aplicând concepte ale statisticii clasice sau ale tehnicii bootstrap (ce aparţine de statistica neclasică). Conform acestora, incertitudinile sunt luate în considerare prin diferite forme, cel mai adesea prin operarea cu intervale de încredere. După cum se cunoaşte din statistica clasică, cel mai frecvent se impune un nivel de semnificaţie α=0,05, adică se adoptă nivelul de încredere de 95%. În fig.7.7 şi fig.7.8 se prezintă unele exemple în acest sens, unde apar intervalele de încredere pentru mărimile şi autovehiculele menţionate pe grafice.

Fig.7.7

În fig.7.7 sunt dispuse cele 3 probe ale autovehiculului A-16345 în ordinea parcursului de la începutul încercărilor efectuate.

În graficul din fig.7.8 sunt prezentate valorile de la toate cele 7 autovehicule, iar probele sunt dispuse cu parcursul total al acestora de la începutul exploatării; intervalele se încredere sunt redate doar pentru autovehiculul A-22462. Se reaminteşte că în fig.7.8 nu există date experimentale pe anumite segmente de rulaj total, ceea ce face interesantă completarea acestora pe baza modelelor matematice stabilite.


72

Fig.7.8

Anterior s-a stabilit că polinomul de gradul 3 oferă o precizie ridicată a modelării şi de aceea în analiza robustă (analiza în prezenţa incertitudinilor prin intervalele de încredere) se va utiliza tot acesta. În consecinţă, pe baza datelor experimentale şi ţinând cont de intervalele de încredere, în teză s-au obţinut rezultatele prezentate în fig.7.9÷fig.7.12 pentru cele 4 proprietăţi caracteristice ale uleiului şi unde mărimea factorială (pe axa absciselor) este parcursul autovehiculului. Graficele conţin expresiile analitice ale modelelor matematice, câte trei de fiecare mărime: unul pentru modelul nominal (indice ”m”) şi două corespunzătoare intervalelor de încredere (superior şi inferior, indici ”s” şi ”i”); ca urmare există şi trei curbe aferente acestor modele. În mod similar se pot stabili şi alte modele matematice, la care mărimea rezultativă să nu fie parcursul autovehiculului. Spre exemplu, în lucrare se prezintă modelarea punctului de curgere PC (ca mărime rezultativă) în funcţie de vâscozitatea uleiului VS (ca mărime factorială).

În fig.7.9÷fig.7.13 sunt redate şi cele trei erori de modelare la COV, care au valori acceptabile pe ansamblul datelor experimentale. În plus, din fig.7.12 se constată că erorile cele mai mari sunt în cazul modelării cantităţii de impurităţi mecanice, ceea ce confirmă încă odată caracterul neliniar cel mai pronunţat al acestei mărimi caracteristice a uleiului.


73

Fig.7.9

De asemenea, în fig.7.9÷fig.7.12 sunt date şi câte două perechi de valori ale mărimii respective (rulaj şi mărime caracteristică), câte trei de fiecare, aferente modelelor respective. Aşa cum se constată din cele cinci grafice din teză, cele trei modele matematice pentru fiecare mărime au expresiile cu coeficienţii având valori apropiate.

După cum se mai remarcă, graficele prezentate în fig.7.9÷fig.7.12 permit şi stabilirea rulajului la care se recomandă să fie înlocuit uleiul. Condiţia de înlocuire a avut la bază media valorilor extreme experimentale pentru fiecare mărime caracteristică a uleiului. S-a adoptat această condiţie deoarece până la rulajul la care s-au efectuat înlocuirile nu au fost constatate defecţiuni majore sau avarii ale autovehiculelor; aşadar, s-a acceptat o condiţie viabilă în practică. În aceste condiţii, din fig.7.9÷fig.7.12 se constată că intersecţia curbelor modelului nominal pentru toate cele patru mărimi caracteristice ale uleiului cu orizontalele valorilor limită ale acestora sunt la un rulaj de cca. 6500 km; aşadar, conform celor prezentate, se recomandă înlocuirea uleiului după un rulaj al autovehiculului de 6500 km. Dacă se urmăreşte o condiţie mai drastică de folosire a uleiului în sensul protejării mai bine a autovehiculului, atunci recomandarea de înlocuire trebuie înnăsprită prin luarea în considerare a intervalelor de încredere din fig.7.9÷fig.7.12, unde orizontalele cu valorile limită intersectează curbele aferente la cca. 5000 km; după cum se constată din fig.7.12, s-a neglijat efectul


74

impurităţilor mecanice, care au un caracter foarte aleator de acumulare şi pentru care uleiul ar trebui înlocuit la cca. 3600 km. Aşadar, în aceste ipoteze asimilate, în condiţiile unei severităţi de protecţie a autovehiculului se recomandă înlocuirea uleiului la 5000 km. Invers, dacă se urmăreşte o relaxare în condiţiile de înlocuire a uleiului, se procedează în mod similar. Nu se recomandă însă aplicarea unui asemenea raţionament, deoarece nu are acoperire practică, experimentările neoferind o bază de date în acest sens şi ca urmare nu se pot evalua consecinţele. Pe baza modelelor matematice stabilite se poate efectua predicţia pentru segmentele de rulaj pe care nu există date experimentale (fig.6.9 şi fig.7.8). Spre exemplu, în fig.7.14 se completează datele cu valorile punctului de curgere pentru două autovehicule cu rulaje totale de la începutul exploatării şi până în momentul începerii încercărilor de 22000 km şi respectiv 50000 km; în acest scop au fost folosite modelele matematice din fig.7.10, parcursul iniţial fiind impus, iar celelalte valori au fost stabilite având în vedere şi contribuţia componentei neliniare odată cu creşterea rulajului total (v. cap.6).

Fig.7.14

Aşa cum s-a mai menţionat, abordarea stocastică a unui proces oarecare conduce la stabilirea nu a unei singure valori a mărimii vizate la un anumit regim funcţional, ci a unui interval de valori dedus prin aplicarea analizei robuste. Spre exemplu, din fig.7.9 rezultă că la un rulaj de 2200 km (la care nu


75

există date experimentale) vâscozitatea uleiului are valori în plaja 14,47÷16,17 cSt, cel mai probabil de 15,32 cSt (curba modelului nominal, situată între cele ale intervalelor de încredere, conţine valorile cu cea mai mare probabilitate de apariţie). În mod similar se procedează când se utilizează algoritmii bootstrap, un procedeu ce nu aparţine de statistica clasică, dar care apelează tot la incertitudini experimentale, deci la analiza robustă; de data aceasta însă intervalele de încredere se stabilesc prin tehnici specifice procedeului de reeşantionare, reeşantionarea fiind o altă denumire a algoritmului bootstrap. Tehnicile bootstrap, aplicate nu de multă vreme şi în domeniile tehnice, elimină unele din dezavantajele statisticii clasice şi se aplică atunci când aceasta nu se poate folosi.

Astfel, algoritmii bootstrap asigură predicţia nu numai asupra setului concret de date experimentale, ca statistica clasică; tehnicile bootstrap pot asigura predicţii cu orizont teoretic infinit, deci se pot ”repeta” oricâte probe experimentale în condiţii similare cu cea vizată.

De asemenea, mai trebuie reamintit că statistica clasică se bazează pe legea numerelor mari, care solicită foarte multe valori; aşadar, în cazul unor probe ceva mai puţine sau chiar unicat, rezultatele obţinute pot fi mai mult sau mai puţin îndoielnice.

În sfârşit, mai trebuie observat că statistica clasică operează cu un număr de legi de distribuţie cunoscute. Dar, aşa cum s-a mai menţionat, prelucrarea datelor experimentale a arătat că acestea nu se supun nici unei legi de repartiţie din cele cunoscute în statistica clasică. Au fost enumerate astfel trei motive principale pentru care abordările actuale ale desfăşurării unui proces apelează la tehnici neconvenţionale de studiu, cele mai folosite fiind algoritmii bootstrap [A2; C3; E1; E2; M11; Z1].

Tehnicile bootstrap constau în reeşantionarea seriei dinamice experimentale pe baza unor legi de distribuţie stocastice, deci nu din cele clasice uzual folosite (normală, Weibull etc.); cele mai utilizate au la bază procese Markov, metoda Monte Carlo ş.a. După cum se remarcă, algoritmii bootstrap consideră fiecare probă ca fiind irepetabilă, ceea ce este adevărat, fiind cunoscut faptul că niciodată nu se pot obţine două rezultate absolut identice. Principiul tehnicii bootstrap este prezentat în teză, cu exemplificare pentru vâscozitatea VS. În teză, stabilind intervalele de încredere prin procedee bootstrap pentru orice mărime ce defineşte calitatea uleiului, în continuare se procedează aşa cum s-a abordat anterior prin aplicarea statisticii clasice. Diferenţa constă în faptul că la algoritmii bootstrap se operează cu un număr mare de predicţii, pe când la statistica clasică doar cu un set de intervale de încredere; ca urmare, gradul de încredere asupra rezultatelor este mai mare în primul caz. Drept exemple, în fig.7.17÷fig.7.20 se stabilesc modelele matematice ce oferă valorile proprietăţilor uleiului în funcţie de parcursul autovehiculului (similare fig.7.9÷fig.7.12 inclusiv prin explicaţii), considerând doar 30 predicţii.


76

Fig.7.17

Fig.7.23


77

Cele două perechi de câte patru grafice relevă valori apropiate ale coeficienţilor modelelor matematice pentru mărimi similare; aşa cum se remarcă din expresiile analitice ale modelelor matematice, în toate cele opt grafice mărimea factorială este parcursul autovehiculului.

În continuare, în lucrare se urmăreşte stabilirea unor modele matematice la care variabila factorială să fie una din mărimile care definesc proprietăţile uleiului (de exemplu IM), iar mărimile rezultative să fie celelalte trei (PI, PC, VS); se obţin astfel rezultatele prezentate în fig.7.21÷fig.7.23. Este evident că graficele din fig.7.21÷fig.7.23, la care erorile de modelare sunt acceptabile, pot servi şi ca bază de calcul dacă în practică se măsoară numai cantitatea de impurităţi mecanice IM, iar celelalte (punctul de inflamabilitate PI, punctul de curgere PC şi vâscozitatea VS) se stabilesc pe baza modelelor matematice prezentate în grafice. Conform celor deja menţionate, pentru o valoare măsurată a IM se va obţine nu câte o valoare unică pentru mărimile rezultative (PI, PC şi VS), ci cîte un interval de valori stabilit pe baza analizei robuste prin algoritm bootstrap a procesului de degradare a uleiului pe timpul exploatării autovehiculului.

Mai trebuie menţionat că şi la abordarea prin algoritmi bootstrap se poate stabili parcursul autovehiculului la care trebuie înlocuit uleiul, ce rezultă din fig.7.17÷fig.7.20 şi cu observaţiile prezentate la tratarea prin statistica clasică, concluziile deja evidenţiate rămânând valabile şi aici.

7.7.CONCLUZII

• Fiecare probă experimentală, vizând oricare dintre caracteristicile uleiului monitorizate, este descrisă de un model matematic polinomial distinct şi sensibil diferit, ceea ce face dificilă deducerea unui model matematic care să fie valabil pentru orice probă şi care să ofere o valoare unică egală cu cea experimentală; aceeaşi concluzie rezultă şi în cazul utilizării funcţiilor spline;

• Modelarea caracteristicilor uleiului în funcţie de rulajul pe probă prin analiză robustă, cu toate datele experimentale, permite stabilirea rulajului la care să se schimbe uleiul, în funcţie de condiţia impusă; în cazul autocamioanelor monitorizate, în funcţie de condiţiile precizate, schimbarea uleiului poate fi efectuată la 3600 km, 5000 km sau 6500 km;

• Analiza robustă prin algoritm bootstrap permite atât stabilirea parcursului autovehiculului la care să fie înlocuit uleiul, cât şi stabilirea prin calcul a valorilor caracteristicilor uleiului pe baza măsurării numai a uneia dintre caracteristicile uleiului monitorizate.

Capitolul 8 - Concluzii generale, contribuţii principale şi deschideri ale tezei de doctorat.

78

CAPITOLUL 8

CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUŢII PRINCIPALE ŞI DESCHIDERI ALE TEZEI DE DOCTORAT

8.1. CONCLUZII GENERALE Abordarea şi tratarea problematicii vizate în cadrul tezei de doctorat conduc la desprinderea unor concluzii cu caracter general care pot fi prezentate pe două direcţii: referitoare la metodologia propusă pentru prelucrarea rezultatelor experimentale şi, respectiv, referitoare la modul de variaţie a caracteristicilor uleiului pe timpul exploatării autovehiculelor. Referitor la metodologia propusă în lucrare se desprind următoarele concluzii: 1. Studiul teoretic şi experimental al evoluţiei caracteristicilor uleiului pe timpul exploatării impune o abordare interdisciplinară, prin apelarea la noţiuni ale disciplinelor de specialitate, matematicilor speciale, teoriei proceselor aleatoare şi statisticii matematice; 2. Deoarece datele experimentale sunt stocate sub formă de valori şi nu prin funcţii analitice continui, se impune ca acestea să fie prelucrate în timp discret cu procedeele specifice teoriei sistemelor şi semnalelor; 3. Faptul că mărimile măsurate au variaţii temporale, cu tablouri spectrale permanent variabile în timp, impune şi două moduri generale de prelucrare a datelor experimentale: în timp şi în frecvenţă;

4. Datorită variaţiilor temporale diferite ale mărimilor măsurate, devine insuficientă operarea numai cu valori statistice de ordinul întâi precum media, dispersia, abaterea medie pătratică etc. Se impune utilizarea unor caracteristici statistice de ordinul doi, precum funcţiile de autocorelaţie şi intercorelaţie, densitatea spectrală de putere şi de energie etc. Mai mult chiar, prelucrarea datelor a arătat că şi acestea sunt insuficiente, fiind necesar a apela la caracteristici statistice de ordin superior; 5. Datele experimentale au confirmat faptul cunoscut şi unanim acceptat că procesele reale sunt neliniare şi aleatoare. Aceste aspecte impun utilizarea analizei de corelaţie, analizei de coerenţă, analizei bispectrale şi folosirea teoriei proceselor aleatoare;

6. Analiza de corelaţie a datelor experimentale a evidenţiat că în general există o bună autocorelare sau intercorelare temporală a datelor experimentale. Această observaţie conduce la concluzia că există garanţia unei corecte utilizări ulterioare în calcule a modelelor matematice stabilite pe baza datelor


79

experimentale; 7. Pentru un studiu al interdependenţelor dintre diferitele mărimi

măsurate, trebuie să se apeleze la analiza de sensibilitate, ce permite depistarea influenţei unor factori asupra procesului degradării uleiului; 8. Pentru un studiu cât mai corect şi realist al procesului degradării uleiului este necesar să se stabilească modele matematice pe baza datelor experimentale, apelând la procedee de identificare a sistemelor. 9. Pentru diverse probe experimentale se obţin diferite descrieri matematice ale procesului degradării uleiului; cum coeficienţii descrierilor matematice obţinute sunt diferiţi, se confirmă caracterul nestaţionar al procesului de modificare a proprietăţilor uleiului; 10. Pentru studiul procesului degradării uleiului trebuie să se aplice analiza robustă a acestuia, în prezenţa incertitudinilor de natură diversă, cuantificate prin intervalele de încredere. Consecinţa cea mai importantă a aplicării analizei robuste este aceea că modelele matematice deduse constau în descrieri analitice care nu sunt de tip determinist, adică unice, valorile obţinute încadrându-se în intervale de valori aferente intervalelor de încredere; 11. Deoarece a fost confirmat caracterul aleator al procesului degradării uleiului, este necesară şi o abordare stocastică a acestuia, folosind concepte şi algoritmi de analiză precum tehnicile bootstrap, statistica bayesiană etc. REFERITOR LA MODUL DE VARIAŢIE A CARACTERISTICILOR ULEIULUI PE TIMPUL EXPLOATĂRII AUTOVEHICULELOR SE CONSTATĂ:

1. Toate caracteristicile uleiului monitorizate în experimentări se înrăutăţesc continuu odată cu creşterea rulajului autovehiculelor în cadrul aceluiaşi schimb de ulei, ceea ce justifică utilizarea în exploatarea autovehiculelor a termenului de degradare a uleiului. Până la un rulaj de 3000 – 4000 km are loc o deteriorare mai accentuată a calităţii uleiului (punctul de curgere, punctul de inflamabilitate, vâscozitatea), după care urmează o oarecare stabilizare; în cazul impurităţilor mecanice, variaţiile acestora sunt accentuat aleatoare;

2. Numărul de valori ale caracteristicilor uleiului măsurate la toate probele experimentale, ce depăşesc în exploatare specificaţiile tehnice ale uleiului, indică că deteriorarea calităţii acestuia se produce, în ordinea intensităţii, prin modificarea: cantităţii de impurităţi mecanice, vâscozităţii, punctului de curgere şi la urmă a punctului de inflamabilitate;

3. Din examinarea mărimilor calculate pe baza valorilor proprietăţilor uleiului nu rezultă că acesta se deteriorează semnificativ în funcţie de rulajul total al autovehiculelor monitorizate în experimentări;

4. Rulajul total al autovehiculului are cea mai mare influenţă asupra punctului de inflamabilitate şi cea mai mică asupra vâscozităţii uleiului;

5. Verificarea tuturor datelor experimentale arată că nici o serie dinamică a caracteristicilor uleiului nu se încadrează în legile cunoscute în statistica clasică;


80

6. Procesul de modificare a proprietăţilor uleiului are un caracter neliniar care devine mai pronunţat odată cu mărirea rulajului total al autovehiculului, ceea ce face posibilă: stabilirea rulajului la care trebuie înlocuit uleiul, determinarea gradului de uzură al acestuia şi efectuarea predicţiei asupra proprietăţilor uleiului pe segmentele de rulaj total intermediar pe care nu există date experimentale;

7. Utilizând analiza robustă prin algoritm bootstrap există posibilitatea calculării valorilor caracteristicilor uleiului pe baza măsurării numai a uneia dintre caracteristicile monitorizate, de exemplu, cantitatea de impurităţi mecanice.

8.2. CONTRIBUŢII PRINCIPALE Lucrarea aduce următoarele contribuţii principale în studiul teoretic şi experimental al procesului de modificare a proprietăţilor uleiului:

1. Prezentarea şi aplicarea unei metodologii pentru studiul teoretic şi experimental al procesului de modificare a proprietăţilor uleiului printr-o abordare interdisciplinară şi sistemică, cu utilizare conceptelor şi metodelor de analiză proprii disciplinelor de specialitate, statisticii matematice, teoriei sistemelor şi semnalelor, matematicilor speciale şi teoriei proceselor aleatoare, precum şi cu folosirea algoritmilor şi programelor soft specifice procesării semnalelor; 2. Prezentarea tehnicilor de prelucrare a datelor experimentale prin utilizarea unor algoritmi de analiză în timp şi în frecvenţă şi aplicarea acestora la seriile dinamice proprii procesului degradării uleiului pe timpul exploatării autovehiculelor, care a asigurat, printre alte aspecte, punerea în evidenţă a caracterului neliniar al datelor experimentale; 3. Efectuarea analizei datelor experimentale prin utilizarea unor metode moderne (analiza de corelaţie, analiza de sensibilitate, analiza de coerenţă) care au pus în evidenţă particularităţi ale procesului degradării uleiului altfel de neevidenţiat; 4. Studiul procesului degradării uleiului în prezenţa incertitudinilor, prin apelarea la intervalele de încredere din statistica clasică şi cele deduse pe baza algoritmilor bootstrap; 5. Aplicarea procedeelor de identificare a sistemelor pe baza datelor experimentale pentru stabilirea modelelor matematice ale procesului degradării uleiului pe timpul exploatării; 6. Deducerea unor modele matematice neliniare ale procesului de modificare a proprietăţilor uleiului prin folosirea unor metode polinomiale, funcţiilor spline şi algoritmilor specifici analizei robuste; 7. Stabilirea unor modele matematice deterministe prin procedee clasice şi a unor modele matematice stocastice prin folosirea algoritmilor bootstrap; 8. Stabilirea prin predicţie, pe baza modelelor matematice deduse şi a aportului componentei neliniare, a valorilor mărimilor ce definesc proprietăţile


81

uleiului pe segmentele de rulaj total al autovehiculelor pentru care nu există date experimentale; 9. Stabilirea pe baza modelelor matematice deduse, a parcursului optim de înlocuire a uleiului folosit pe timpul exploatării; 10. Aplicarea posibilităţilor de calcul şi a facilităţilor grafice ale calculatoarelor electronice la studiul procesului de modificare a proprietăţilor uleiului pe timpul exploatării autovehiculelor; 11. Folosirea softurilor specializate (în acest caz Matlab) şi întocmirea şi utilizarea unor programe pentru rezolvarea problemelor aferente studiului procesului degradării uleiului pe timpul exploatării.

8.3. DESCHIDERI OFERITE DE TEZA DE DOCTORAT

Prin modul de tratare şi prin problematica abordată, lucrarea oferă următoarele direcţii principale în studiul desfăşurării proceselor de degradare a uleiurilor:

1. Studiul sistemic, coerent şi unitar al desfăşurării proceselor de degradare a uleiurilor utilizate de oricare dintre motoarele cu ardere internă existente, folosind conceptele teoretice şi algoritmii de calcul propuşi în cadrul lucrării; eventual, extinderea acestor studii şi asupra altor proprietăţi ale uleiurilor faţă de cele considerate;

2. Abordarea şi a altor probleme netratate în cadrul lucrării pentru studiul teoretic şi experimental al procesului degradării uleiului, care să beneficieze de conceptele şi algoritmii folosiţi la ora actuală pe plan mondial şi care nu au fost vizate în lucrare, dintre care se pot menţiona:

- identificarea prin statistica bayesiană, pentru stabilirea unor modele matematice probabilistice;

- stabilirea unor modele matematice prin metode combinate, de exemplu prin folosirea reţelelor neuronale şi algoritmilor genetici, utilizarea reţelelor neuronale şi statisticii bayesiene etc.;

- analiza dispersională a datelor, pentru studiul influenţei combinate a unor factori asupra procesului de modificare a proprietăţilor uleiului;

- analiza monospectrală în frecvenţă şi analiza în timp-frecvenţă a datelor experimentale, pentru depistarea fenomenelor periodice ce caracterizează degradarea uleiului şi pentru confirmarea caracterului nestaţionar al modificării proprietăţilor acestuia pe timpul exploatării.

- utilizarea conceptelor şi algoritmilor specifici statisticii multivariabile pentru depistarea elementelor comune şi a celor distincte ce caracterizează procesul degradării uleiului; - evidenţierea influenţei condiţiilor de exploatare a autovehiculelor asupra modificării proprietăţilor uleiurilor.

Bibliografie

82

BIBLIOGRAFIE

A 1. Alexandru Nica ş.a. Alegerea şi utilizarea lubrifianţilor şi combustibililor

pentru motoare termice, Editura Tehnică, Bucureşti, 1978; 2. Alonso, A.M.; Pena, D.; Romo, F. Introducing model uncertainty in time

series bootstrap, Universidad Carlos III, Madrid, 2001; 3. Anderson T.W. The statistical analysis of time series. Wiley, New York,

2001; 4. Andrei T., Stancu S. Statistica. Teorie şi aplicaţii, Editura ALL, Bucureşti,

1995; 5. Armstrong I.S., Collopy F. Integration of statistical methods and judgement

for time series prediction, University of Pennsylvania, 1998; 6. Aramă, C. Terotehnica, Editura Tehnică, Bucureşti, 1976; 7 Aksela M. Time series prediction, 2002, http://www.cis.hut.fi/opinnot.

B

1. Bendat S. Random Data. Analysis and Measurement Procedures, John Wiley & Sons, New York, 1986;

2. Bocanu, I.L., ş.a. Consideraţii privind managementul mentenanţei autovehiculelor militare, Lucrările Sesiunii de Comunicări Ştiinţifice, Sibiu, 1998;

3. Bocanu, I.L., ş.a. Aspecte privind eficienţă economică a sistemulului de mentenanţă a autovehiculelor militare, Lucrările sesiunii de comunicări ştiinţifice, Sibiu, 1998;

4. Bocanu, I.L. ş.a. Proiectarea tehnologiei de diagnosticare a motorului, prin monitorizarea sistemului de ungere, Lucrările sesiunii de comunicări ştiinţifice, Sibiu, 1999;

5. Bocanu, I.L. ş.a. Aspecte teoretice privind alegerea metodelor de analiză a uleiului din agregatele grupului motopropulsor al autovehiculelor, Lucrările sesiunii de comunicări ştiinţifice, Sibiu, 1999;

6. Bocanu, I.L., ş.a. Consideraţii privind mentenanţa în funcţie de starea tehnică a autovehiculelor. Revista Academiei Forţelor Terestre, nr. 2/2000, pag. 150…157;

7. Bocanu, I.L., ş.a. Elemente privind predicţia resursei disponibile la automobile prin diagnosticare complexă. Revista Academiei Forţelor Terestre, nr. 3/2000, pag. 127…134;

8. Bocanu, I.L. Aprecierea stării tehnice prin analiza uleiurilor, Academia Tehnică Militară, Bucureşti, 2003;

9. Bocanu, I.L. Metode şi aparatura utilizate în diagnosticarea autovehivculelor militare prin analiza uleiurilor, Academia Tehnică Militară, Bucureşti, 2003;

Bibliografie

83

10. Bocanu, I.L., Prelucrarea datelor experimentale, Academia Tehnică Militară, Bucureşti, 2004;

11. Baciu, ş.a. Bazele managementului întreţinerii şi reparării utilajelor. Editura Intact, 1997;

12. Baron, T., ş.a. Calitate şi fiabilitate, vol I şi II. Editura Tehnică, Bucureşti, 1988;

13. Boroiu, Al. Studiul teoretic şi experimental al menţinerii fiabilităţii agregatelor transmisiei prin activităţi de mentenanţă. Teza de doctorat, Braşov, 2000.

C

1. Chatfield C. The analysis of time series. Chapmans & Hall, 1996; 2. Copae, I. Dinamica automobilelor. Teorie şi experimentări, Editura

Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 2003; 3. Chernick M.R. Bootstrap methods: A predictioner’s guide. John Wiley &

Sons, New York, 1999; 4. Ciobotaru, T. Încercarea blindatelor, automobilelor şi tractoarelor, Editura

Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 1996; 5. Copae, I. Stabilirea modelului matematic pe baza datelor experimentale, A

XXIX-a Sesiune de Comunicări Ştiinţifice cu Participare Internaţională, Academia Tehnică Militară, Bucureşti, 2001;

6. Copae, I. Contribuţii privind regimurile funcţionale ale autovehiculelor militare pe şenile. Teză de doctorat, Bucureşti, 1994;

7. Copae, I. Teoria reglării automate cu aplicaţii la autovehiculele militare. Performanţele sistemelor automate, Editura Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 1997;

8. Constantinescu C. G. Lubrifianţi în comunitatea europeană, Editura Uni –Press, Bucureşti, 1998;

9. Ceauşu, I. Organizarea şi conducerea activităţilor de întreţinere şi reparaţii. Editura Tehnică, Bucureşti, 1980;

10. Cîrneanu, N Consideraţii privind influenţa implementării diagnosticării vibroacustice asupra politicilor de mentenanţă la automobile. Teză de doctorat, Bucureşti, 2002.

D

1. De Gooijer, J.G. Some recent developments in non-linear time series modelling, testing and forecasting. International Journal of forecasting, 8(2), pp.135-156, 1992;

2. Dănescu Al. ş.a. Termotehnica si maşini termice, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1985;

3. Demuth, H. Neural network toolbox fo use with matlab, 2002, http://mathworks.com;

4. Dobrescu C. ş.a. Lubrifianţi pentru angrenaje, Editura Tehnică Bucureşti 1984;

Bibliografie

84

5. Drew D. Troyer Lubrificant condition monitoring: Aproactive, reability driven approach, S.U.A., 1996;

6. Drew D. Troyer Three dimensions of equiment condition monitoring with oil analysis, S.U.A., 1996;

7. Deac, V. Managementul mentenanţei industriale. Editura Eficient, Bucureşti, 2000.

E

1. Efron B. Quantile Regression: Bootstrapping. University of Berkeley, 2002;

2. Efron B., Tibshirani R. An Introduction to the Bootstrap. Chapman and Hall, London, New York, 1993;

3. Enden A. ş.a. Traitement numerique du signal. Masson, Paris, 1992.

F 1. Fackerell J.W.A. Detecting Nonlinearities Using the Bicoherence,

Univerdity of Edinburg, 1997; 2. Fitch E. C. ş.a. Tribolics , Inc.- Stillwater – Extending component service

life through proactive maintenance, S.U.A., 1996; 3. Fitch. James C. ş.a. Proactive maintenance can yield more than a 10-fold

savings over conventional predictive/predictive maintenance programs,S.U.A., 1996;

4. Filip, I. Încercarea autovehiculelor, Academia Militară, Bucureşti, 1985; 5. Faida, I., ş.a. Exploatarea autovehiculelor militare, Vol. I şi III. Editura

Academiei Militare, Bucureşti, 1980. 6. Forester, I. Dinamica industrială. Editura Tehnică, Bucureşti, 1985; 7. Fraţilă, Gh. Calculul şi construcţia automobilelor. Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1977;

G 1. Gârlaşu S. Introducere în analiza spectrală şi de corelaţie. Editura Facla,

Timişoara, 1982; 2. Gafiţanu, M., ş.a. Diagnosticarea vibroacustică a maşinilor şi utilajelor.

Editura Tehnică, Bucureşti, 1989; 3. Gafiţanu, M., ş.a. Vibraţii şi zgomote. Editura Junimea, Iaşi, 1980; 4. Gafiţanu, M., ş.a. Organe de maşini. Vol I şi II. Editura Tehnică, Bucureşti,

1983; 5. Gârlaşu Ş. Prelucrarea în timp real a semnalelor fizice. Editura Scrisul

Românesc, Craiova, 1978; 6. Gorianu, M. Mecanica automobilelor şi autoblindatelor, Ed. Academiei

Militare, Bucureşti, 1974; 7. Gorianu, M. Mecanica autovehiculelor cu roţi şi cu şenile, Editura

Academiei de Înalte Studii Militare, Bucureşti, 1992; 8. Geber, T. Fiabilitatea şi mentenabilitatea sistemelor de calcul. Editura Tehnică,

Bucureşti, 1984;

Bibliografie

85

9. Gheorghişor M. ş.a. Combustibili, lubrifianţi si materiale speciale pentru automobile, Universitatea din Piteşti 1999;

10. Ghiulai,C. Dinamica autovehiculelor. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1975;

11. Gordon, J. On-Board Diagnostics – This Year and Beyond, Gale Group, 2001;

12. Grundwald, B. Teoria – construcţia şi calculul motoarelor pentru autovehicule rutiere. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1969.

H

1. Hanselman D. Mastering Matlab 6. Prentice HallNew Jersey, 1998; 2. Hilohi C. ş.a. Metode si mijloace de încercare a automobilelor, Editura

Tehnică, Bucureşti, 1982; 3. Higgins, L. Maintenance engineering handbook. Editura MoGraw-Hill, New

York, 1995. I

1. Ioanesi N. şi Marinescu Depozitarea, transportul si gestionarea resurselor petroliere, Editura Tehnică, Bucureşti, 1980;

2. Iresou, G., ş.a. Handbook of reabilitz engineering and management. Editura McGraw-Hill, New York, 1996;

3. Ispas, Şt. Inginerul. Editura Tehnică, Bucureşti, 1990; 4. Ispas, C., ş.a. – Maşini unelte. Încercare şi recepţie. Editura Tehnică,

Bucureşti, 1986.

J 1. Jewitt, T.H.B., ş.a. The use of speed sensing for monitoring the condition of

military vehicle engines. I Mech E vol. 200, 1986.

K 1. Klausmeier, R. Using A.I. in the vehicle diagnostic systems. SAE West

Ocast International Meeting, Universal City, 1986.

L 1. Laughlin M. Introducing Higher Order Statistics (HOS) for the Detection of

Nonlinearities, University of Edinburgh, Sept. 1995; 2. Ljung L. From Data to Model: A Guide Tour of System Identification.

Linkoping University, Sweden, 1995; 3. Ljung L. Estimation Focus in System Identification: Prefiltering, Noise

Models, and Prediction. Department of Electrical Engineering, Linkoping University, Sweden, 1999;

4. Ljung L. Model Validation and Model Error Modeling. Department of Electrical Engineering, Linkoping University, Sweden, 1999;

5. Lim A. Advanced Topics in Signal Processing. Prentice Hall, 1998;

Bibliografie

86

6. Lyonnet, P. La Maintenance. Mathematiques et metodes. Editura Lavoisier, Paris, 1988.

M

1. Martin V.L. Statistical techniques for modelling nonlinearties. Bookfield, Edward Elgar Publishing, 1994;

2. Manea C. si Stratulat M. Fiabilitatea si diagnosticarea automobilelorEditura Militară, Bucureşti, 1982;

3. Marincaş D. ş.a. Fabricarea si repararea autovehiculelor rutiere - Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1982;

4. Marin Untaru ş.a. Dinamica autovehiculelor pe roţi Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981.

5. Mihoc, Gh. Bazele matematice ale teoriei fiabilităţii. Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1976;

6. Mihoc, Gh., ş.a. Tratat de statistică matematică, Vol I, II, III. Editura Academiei Române, Bucureşti, 1982;

7. Mihoc, Gh., ş.a. Teoria probabilităţilor şi statistică matematică. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980;

8. Mihoc Gh. s.a. Procese stocastice. Elemente de teorie şi aplicaţii. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1977;

9. Mondiru, C., ş.a. Fiabilitatea şi terotehnica autovehiculelor. Universitatea Piteşti, 1994;

10. Mondiru, C. Automobile Dacia. Editura Tehnică, Bucureşti, 1998; 11. Mooney C.Z., Duval R.D. Bootstrapping: A nonparametric approach to

statistical inference. Newbury, Sage Publications, 1993; 12. Mendel J. Signal Processing Toolbox for Use with Matlab,Aug.1999; 13. Mitchell, J. An introduction to Machinery Analysis and Monitoring. Tusla,

1993; 14. Marinescu, M. Soluţii moderne în construcţia de automobile, Editura

Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 2002; 15. Marinescu, M. Construcţia autovehiculelor militare cu roţi, Editura

Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 1997;

N 1. Nagy T. ş.a. Fiabilitatea şi terotehnica autovehiculelor Editura Universităţii

Transilvania din Braşov, 1997; 2. Nagy, T., ş.a. Exploatarea şi tehnica transportului auto. Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1982; 3. Nagy, T., ş.a. Activitatea de mentenanţă a autovehiculelor în contextul

obiectivelor terotehnicii, vol. 2 ESFA 1991, Institutul Politehnic Bucureşti, 1991;

4. Niculescu, D. Management industrial. Academia de Studii Economice, Bucureşti, 1990;

5. Nicula, Gh., ş.a. Ecuaţii diferenţiale şi integrale prin probleme şi exerciţii. Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1989;

Bibliografie

87

6. Nicolau, E. Măsuri electrice şi electronice. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979;

7. Negruş, E. ş.a. Încercarea automobilelor, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983.

O

1. Oppenheim, A. Digital Signal Processing. Prentice Hall, 1996.

P 1. Petersen M., Starkey J. Nonlinear Vehicle Performance Simulation with

Test Correlation and Sensitivity Analysis. Ford Motor Co., Purdue University, 1996;

2. Pascovici M.D. Lubrificaţia, prezent, perspective, Editura Tehnică, Bucureşti 1985;

3. Porat B. Digital Processing of Random Signals. New Jersey, Prentice-Hall, 1994;

4. Pantazopoulos, G. Corective, preventive and predicative maintenance. Aplications to the cement industry. Bulletin of National Association of Mechanical and Electrical Eng. Vol.3. Patras, Greece, 1998;

5. Poţincu, Gh., ş.a. Automobile. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1980;

6. Pereş, Gh., ş.a. Dinamica autovehiculelor, tipografia Universităţii Transilvania, Braşov, 1988;

7. Papuc, F., ş.a. Teoria reglării automate cu aplicaţii la autovehiculele militare. Analiza structurală a sistemelor automate, Editura Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 1996.

Q

1. Quinquis A., Şerbănescu A., Rădoi E. Semnale şi sisteme. Aplicaţii în Matlab, Editura Academiei Tehnice Militare, Bucureşti, 1998.

R

1. Rumşiski L. Z. Prelucrarea matematică a datelor experimentale. Îndrumar. Editura Tehnică, Bucureşti, 1974;

2. Rădulescu G. A. şi I. Petre Combustibili, uleiuri si exploatarea autovehiculelor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1986;

3. Rădulescu G. A.si I. Petre Uleiuri si ungerea autovehiculelor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1973.

4. Radu Gh., Al., Analiza în mediul virtual a procesului de admisie în motorul cu ardere internă, Editura Universităţii Transilvania, Braşov, 2004.

S

1. Soliman A. s.a. Integrated powertrain diagnostic system: linking on and off-board diagnostic strategies Ohio State Univ, 1996;

Bibliografie

88

2. Swami A. ş.a. Higher-Order Spectral Analysis Toolbox for Use with Matlab, 1998, http://mathworks.com;

3. Swami A. Identifiability of the AR parameters of an ARMA process using cumulants. IEEE Trans., vol.37, Feb.1992;

4. Stephen R. Signal Processing & Filter. B3 Option, 8 lectures Michaelmas Term, 2002;

5. Stratulat, M. Exploatarea raţională a automobilului. Editura Militară, Bucureşti, 1986;

6. Stratulat, M. Diagnosticarea automobilului. S.C. “Ştiinţă şi Tehnică” SA, Bucureşti, 1988;

7. Stratulat, M. Exploatarea de iarnă a autovehiculelor. Editura Tehnică, Bucureşti, 1990;

8. Stratulat, M. Consumul raţional de combustibil. Editura Militară, Bucureşti, 1979.

T

1. Tudor, A. Durabilitatea şi fiabilitatea transmisiilor mecanice. Editura Tehnică, Bucureşti, 1981;

2. Tiron, M. Prelucrarea statistică şi informaţională a datelor de măsurare, Editura Tehnică, Bucureşti, 1976;

3. Taraza, D. Dinamica motoarelor cu ardere internă. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1985.

Ţ

1. Ţarcă M. Tratat de statistică aplicată. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1998.

U

1. Untaru, M, ş.a. Dinamica autovehiculelor pe roţi, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981;

2. Ungureanu, I. Bazele cercetării experimentale. Universitatea Piteşti, 2001; 3. Urdăreanu, T. ş.a. Transportorul blindat, Ed. Militară, Bucureşti, 1973.

V

1. Vînturiş, V. Încercarea blindatelor, automobilelor şi tractoarelor, Îndrumar de laborator, Academia Tehnică Militară, Bucureşti, 2001;

2. Vasilica Gh. ş.a. Procese de lubrificaţie, frecare si uzura la suprafeţele metalice, Editura Academiei, Bucureşti, 1967;

3. Verzea, I., ş.a. Managementul activităţii de mentenanţă. Editura Polirom, Iaşi, 1999.

Y

1. Yaffee R.A., McGee M. Introduction to time series analysis and prediction. Academic Press, San Diego, 2000.

Bibliografie

89

Z

1. Zoubir A., Iskander D. Bootstrap Matlab Toolbox, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia, 1998;

2. Zwingelstein, G. Diagnostic des defaillances. Editura Hermes, Paris, 1996; 3. Zwingelstein, G. La maintenance basec sur fiabilite. Editura Hermes, Paris,

1996.

XX 1. MATLAB FUNCTION REFERENCE, Volume 1: A – E, Version 6; 2. MATLAB FUNCTION REFERENCE, Volume 1: F – O, Version 6; 3. MATLAB FUNCTION REFERENCE, Volume 1: P – Z, Version 6; 4. Statistic Toolbox for Use with Matlab, http://mathworks.com, 2002; 5. Why on-site oil analysis?, S.U.A., 1999; 6. A comparison of tehnologies and capabilities between diagnestics’

perspective; 7. Implementing on-side oil analysis, S.U.A.1999; 8. Cartea tehnică – 10.215F/FA; 9. OUG 200/2000 – aprobată cu modificări prin legea 451/2001; 10. HG 662/12 iulie 2001 - Hotărâre privind gestionarea uleiurilor uzate; 11. HG 856/2002 – Hotărâre privind evidenţa gestiunilor deşeurilor şi pentru

aprobarea listei cuprinzând deşeurile, inclusiv deşeurile periculoase; 12. 490/2002 – Hotărâre privind normele metodologice de aplicare a legii

200/2000; 13. www.uleimotor.ro; 14. www.petrom.ro; 15 Cartea tehnică – DAC 16.215F/FA.

Resurse bibliografice - total = 146

Rezumat Bocanu Ion Liviu

Documents

Transcript of Rezumat Bocanu Ion Liviu