ZDDP এর বাইরে ইঞ্জিন লুব্রিকেন্টগুলি অ্যাশলেস অ্যাডিটিভগুলিতে স্থানান্তরিত হয়

শিল্পের পটভূমিঃ অভিজ্ঞতা-চালিত থেকে ডেটা-চালিত প্যারাডাইমগুলিতে পরিবর্তন

আট দশক ধরে, জিংক ডায়ালকিলডিথাইফোসফেট (জেডডিডিপি) অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনের তৈলাক্তকরণ ফর্মুলেশনগুলির মধ্যে আধিপত্য বিস্তার করেছে কারণ এর কম খরচে এবং বহু-কার্যকরী বৈশিষ্ট্য (অ্যান্টি-ওয়াটার, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট,ক্ষয় প্রতিরোধক)তবে বিশ্বব্যাপী কার্বন নিরপেক্ষতা লক্ষ্য এবং ইউরো VI/চীন 6B এর মতো কঠোর নির্গমন মানদণ্ডের সাথে,লুব্রিকেন্ট ইন্ডাস্ট্রি "প্রদর্শন-প্রথম" থেকে "প্রদর্শন-পরিবেশ ভারসাম্য" এর একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তন করছে. "

ডেটা বিশ্লেষণ তার নেতিবাচক বাহ্যিকতার মাধ্যমে ZDDP এর সীমাবদ্ধতা প্রকাশ করেঃফসফরাস (পি) এবং সুলফার (এস) সামগ্রী জ্বলন ছাই তৈরি করে যা তিন-মুখী ক্যাটালাইটিক রূপান্তরকারী (টিডব্লিউসি) এবং পার্টিকুলেট ফিল্টার (জিপিএফ/ডিপিএফ) এর জীবনকাল হ্রাস করেপরিসংখ্যান দেখায় যে ফসফরাস অ্যাডিটিভগুলি 50,000 কিলোমিটারের পরে পোস্টট্র্যাটমেন্ট সিস্টেমের রূপান্তর দক্ষতা 15% -20% হ্রাস করে।12 সীমানা তৈলাক্তকরণ সর্বোচ্চ জ্বালানী দক্ষতা সাধন আধুনিক ইঞ্জিনের জন্য একটি কর্মক্ষমতা সিলিং হয়ে উঠেছে.

পরীক্ষামূলক নকশা এবং তথ্য নমুনা কাঠামো

এই গবেষণায় ধূসরহীন ফসফরাস ভিত্তিক (পি) এবং ফসফরাস/সালফার কম্পোজিট (পি/এস) সংযোজনগুলিকে পদ্ধতিগতভাবে মূল্যায়ন করার জন্য উচ্চ-প্রবাহিত ডিজাইন অফ এক্সপেরিমেন্ট (ডিওই) ব্যবহার করা হয়েছে।এপিআই গ্রুপ III বেস তেল (ইউবেস 4) রেফারেন্স তরল হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার কিনেমেটিক ভিস্কোসিটি (100°C) 4.1 cSt এবং ভিস্কোসিটি ইনডেক্স 125, যা অভিন্ন বেস তেল কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে।

1. নমুনা স্থান এবং পরিবর্তনশীল নিয়ন্ত্রণ

এই পরীক্ষায় ১৪টি প্রার্থী অ্যাডিটিভ পরীক্ষা করা হয়েছিলঃ ৬টি বিশুদ্ধ ফসফরাস ভিত্তিক (পি) এবং ৮টি ফসফরাস/সালফার কম্পোজিট (পি/এস), যেখানে ZDDP নিয়ন্ত্রণ গ্রুপ ছিল। ফসফরাস সামগ্রী 0 এ স্থির করা হয়েছিল।ফিল্ম গঠনের গতিবিদ্যা উপর ঘনত্ব প্রভাব নির্মূল করার জন্য 08% ভর ভগ্নাংশ.

2. মূল কর্মক্ষমতা নির্দেশক (কেপিআই)

• ঘর্ষণ সহগ (μ): MTM-SLIM প্রযুক্তি স্ক্র্যান 0.01-100 মিমি / সেকেন্ড স্লাইডিং গতি Stribeck বক্ররেখা বিবর্তন ক্যাপচার
• পরিধানের পরিমাণ (Vw, mm3): হোয়াইট লাইট ইন্টারফেরোমেট্রি দিয়ে রিসিপোক্যাট পরিধান পরীক্ষা পরিধান গভীরতা এবং এলাকা পরিমাপ
• ফিল্মের বেধ (এইচ, এনএম): স্পেসার স্তর ইমেজিং ম্যাপিং (এসএলআইএম) রিয়েল-টাইম মনিটরিং ঘর্ষণ ফিল্ম বৃদ্ধি
• রাসায়নিক রচনা বিবর্তন: XANES ফসফরাস সমন্বয় বিশ্লেষণ, যখন ToF-SIMS স্থানিক রাসায়নিক বন্টন ম্যাপ

তথ্য বিশ্লেষণঃ ঘর্ষণ ফিল্ম গঠন গতিবিদ্যা এবং তাপগতিবিদ্যা

1পারফরম্যান্স থ্রেশহোল্ডঃ পি/এস কম্পোজিট অ্যাডিটিভের সিঙ্ক্রোনাসিক এফেক্ট

বিশুদ্ধ ফসফরাস অ্যাডিটিভগুলি দীর্ঘকালীন (16 ঘন্টা) পরীক্ষায় ভঙ্গুর বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করেছিল, জেডডিডিপি-র তুলনায় 28% বেশি গড় পোশাকের গভীরতার সাথে। বিপরীতে, পি / এস কম্পোজিটগুলি (এডিটিপি, টিপিপিটি,এটিপিপিটি) উচ্চতর সিনার্জি প্রদর্শন করেছে:

• সিনার্জি প্রক্রিয়া: সালফার ঘর্ষণ ফিল্মের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করে। ToF-SIMS ম্যাপিং সালফিড (FeS/FeS2) এবং ফসফেট (Fe-P-O) এর বিকল্প স্তরগুলি প্রকাশ করে।একটি "কঠিন-নরম" মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করা যা পোশাক প্রতিরোধের সরবরাহের সময় কাটিয়া হ্রাস করে
• রিগ্রেশন বিশ্লেষণসালফার সামগ্রী এবং ফিল্মের স্থায়িত্বের মধ্যে একটি শক্তিশালী সম্পর্ক (R2=0.89) দেখিয়েছে, যা সালফারের সমালোচনামূলক ভূমিকা নিশ্চিত করে

2সময়-নির্ভর গতিবিদ্যা: ফিল্ম ইন্ডাকশন সময়ের চ্যালেঞ্জ

ZDDP এর অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত প্রবর্তন সময়কাল (<10 মিনিট) অ্যাশলেস অ্যাডিটিভগুলির প্রাথমিক ঘর্ষণ সহগের প্রবণতা (0-2 ঘন্টা) এর বিপরীতে।টাইম-সেরিজ বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে অ্যাশলেস অ্যাডিটিভগুলি উচ্চতর সক্রিয়করণ শক্তির সাথে প্রথম শ্রেণীর গতিবিদ্যা অনুসরণ করে (ইএ)ক্যাটালাইটিক প্রোমোটর বা আণবিক স্টেরিক বাধা সমন্বয় মাধ্যমে অপ্টিমাইজেশান প্রয়োজন।

মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়া বিশ্লেষণ

এএফএম ইমেজিং দেখিয়েছে যে জেডডিডিপি ঘন গ্রানুলার ফিল্ম গঠন করে, যখন পি / এস কম্পোজিটগুলি মসৃণতর অ্যামোফাস ফিল্ম তৈরি করে। যদিও পি / এস ফিল্মগুলি পাতলা ছিল (95nm বনাম জেডডিডিপি এর 120nm),তাদের ঘর্ষণ সহগ 8%-12% কম ছিল, পরিধান সুরক্ষা বজায় রেখে উচ্চতর শক্তি দক্ষতা প্রদর্শন করে।

উপসংহার এবং ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা

এই বহুমুখী বিশ্লেষণ নিশ্চিত করেঃ

1. প্রতিস্থাপনের সম্ভাব্যতা: পি/এস অ্যাশলেস অ্যাডিটিভস জেডডিডিপির দীর্ঘমেয়াদী অ্যান্টি-ওয়ার পারফরম্যান্সের সাথে মিলে যায়
2. পারফরম্যান্সের পার্থক্য: অ্যাশলেস অ্যাডিটিভগুলি কম ঘর্ষণ এবং নির্গমন সরবরাহ করে তবে ফিল্ম গঠনের গতিবিদ্যা অপ্টিমাইজেশান প্রয়োজন
3. উন্নয়নের পথ: ভবিষ্যতের ফর্মুলেশনগুলি পূর্ণ শর্ত সুরক্ষা অর্জনের জন্য ফিল্ম ইন্ডাকশন অনুঘটকগুলির সাথে আণবিক নকশা একত্রিত করা উচিত

ধূলোহীন অ্যাডিটিভগুলি কেবল প্রযুক্তিগত অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে না বরং সবুজ, কম কার্বনযুক্ত, উচ্চ দক্ষতাসম্পন্ন তৈলাক্তকরণের দিকে একটি অনিবার্য রূপান্তর।ডেটা সমাগম এবং আণবিক গতিবিদ্যা সিমুলেশন গভীরীকরণের সাথে, অ্যাশলেস অ্যাডিটিভগুলি পাঁচ বছরের মধ্যে উচ্চ-পারফরম্যান্স ইঞ্জিন লুব্রিকেন্টের বাজারের 40% এরও বেশি দখল করবে, যা ZDDP এর শিল্পের আধিপত্যকে শেষ করবে।

পরিশিষ্টঃ মূল তথ্যের তুলনা টেবিল (সংক্ষিপ্তসার)

দ্রষ্টব্যঃ তথ্যগুলি পরীক্ষামূলক গড়ের প্রতিনিধিত্ব করে; প্রকৃত মানগুলি বেস অয়েল পোলারিটি এবং অ্যাডিটিভ ঘনত্বের সাথে পরিবর্তিত হয়।