جهاز اختبار ثبات القص للزيت المحتوي على بوليمر (طريقة فوهة الديزل)

🔬 جهاز اختبار ثبات القص للزيت المحتوي على بوليمر (طريقة فوهة الديزل)

Diesel Injector Shear Stability Test for Polymer-Containing Oils

📌 تعريف الاختبار

يُستخدم اختبار ثبات القص للزيت المحتوي على بوليمر (Diesel Injector Shear Stability Test) لتقييم مدى تدهور اللزوجة للزيوت التي تحتوي على مُحسّنات معامل اللزوجة (VI Improvers) عند تعرضها لأحمال قص عالية.

🔹 يتم هذا الاختبار باستخدام طريقة فوهة الديزل (Diesel Injector Method) حيث يُضخ الزيت تحت ضغط مرتفع عبر فوهة محقن ديزل لمحاكاة ظروف التشغيل القاسية داخل المحركات.

✅ المعيار المستخدم:

• ASTM D3945 – لتحديد استقرار اللزوجة بعد التعرض لأحمال القص.
• CEC L-14-A-93 – معيار أوروبي مكافئ.

📋 أهمية الاختبار

🔸 يحدد مدى تدهور اللزوجة بسبب قص سلاسل البوليمر الموجودة في الزيت.
🔸 يساعد في تقييم استقرار زيوت المحركات وزيوت التروس الهيدروليكية.
🔸 يُستخدم لضمان جودة زيوت التشحيم في ظروف تشغيل عالية الضغط والسرعة.

🛠 مكونات جهاز الاختبار

✅ وحدة ضخ الزيت – تضخ العينة بضغط محدد (عادةً 10,000 – 12,000 psi).
✅ فوهة محقن الديزل – تحاكي عملية القص الشديد على البوليمرات.
✅ جهاز قياس اللزوجة الحركية – يستخدم لقياس اللزوجة قبل وبعد الاختبار (وفقًا لـ ASTM D445).
✅ خزان تسخين الزيت – للحفاظ على درجة حرارة الزيت أثناء الضخ.
✅ وحدة تحكم إلكترونية – لضبط وقت الاختبار ومعدل التدفق.

📋 الإجراء التجريبي

1️⃣ تحضير العينة

✅ يتم قياس اللزوجة الحركية الأولية للعينة عند 100°C باستخدام مقياس اللزوجة (ASTM D445).
✅ يتم تحضير الجهاز وضبط الفوهة والضغط وفقًا للإعدادات القياسية.

2️⃣ تنفيذ الاختبار

✅ يتم ضخ العينة عبر فوهة الديزل لمدة 30 دورة (أو وفقًا لمتطلبات المواصفة).
✅ تُعاد العينة إلى الخزان ويتم إعادة ضخها عدة مرات لمحاكاة ظروف التشغيل الفعلية.
✅ بعد انتهاء عدد الدورات المحدد، يتم جمع العينة للاختبار النهائي.

3️⃣ قياس اللزوجة بعد القص

✅ يتم قياس اللزوجة النهائية عند 100°C باستخدام مقياس اللزوجة الحركية.
✅ يتم حساب نسبة فقدان اللزوجة باستخدام المعادلة التالية:

% فقدان اللزوجة=ηقبل الاختبار/​ηقبل الاختبار​−ηبعد الاختبار×100

حيث:

• ηقبل الاختبار\eta_{\text{قبل الاختبار}}ηقبل الاختبار​ = اللزوجة الأولية عند 100°C
• ηبعد الاختبار\eta_{\text{بعد الاختبار}}ηبعد الاختبار​ = اللزوجة النهائية بعد عملية القص

📊 تفسير النتائج

✅ إذا كان فقدان اللزوجة أقل من 10% → الزيت مستقر وقادر على مقاومة القص.
✅ إذا كان الفقد بين 10 – 20% → قد يحدث تدهور بسيط في الأداء تحت ظروف قاسية.
✅ إذا تجاوز الفقد 20% → الزيت غير مستقر وقد يفقد خواصه عند التشغيل المستمر.

💡 نصائح لضمان دقة الاختبار

✔ استخدم عينات جديدة لكل اختبار لمنع التلوث.
✔ تأكد من ضبط ضغط المضخة والفوهة وفقًا للمعايير.
✔ عاير جهاز قياس اللزوجة بانتظام لضمان دقة النتائج.
✔ اختبر عدة عينات من الزيت للحصول على متوسط دقيق للنتائج.