Testing diesel fuel lubricity in common rail fuel injection equipment
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Authors
Date
2013
Department
Major/Subject
Polttomoottoritekniikka
Mcode
Kul-14
Degree programme
Language
en
Pages
85 + [4]
Series
Abstract
Diesel fuel requires sufficient lubricity to prevent excessive wear in fuel injection equipment. The processes for removing sulphur from diesel fuel also eliminate compounds that are responsible for its lubricating properties. This phenomenon is counterbalanced by employing lubricity additives to restore fuel lubricity to an acceptable level. The aim of this thesis is to investigate fuel lubricity and lubricity additives both in the laboratory with established laboratory test methods and in practice with a newly implemented test method for testing common rail injection equipment. This thesis provides a brief introduction to the past and present of diesel fuel injection equipment, their most common wear mechanisms are examined, chemical and physical properties of diesel fuel are reviewed, and an in-depth analysis of the compounds the provide fuel lubricity is performed. Two laboratory methods and their correlation with each other are examined: the EN 590 standard method, HFRR, is compared to a less utilised method, SLBOCLE. This laboratory work creates a framework for the new test bench method, which is used to validate results from the laboratory tests. The results indicate that HFRR reacts accurately to lubricity additives, whereas the same cannot be said about SLBOCLE; the correlation between the methods is poor. The bench test method was successfully implemented, but due to technical difficulties the initial test was not able to produce a definitive result.Dieselpolttoaine tarvitsee voitelevuutta ruiskutuslaitteiston liiallisen kulumisen estämiseksi. Dieselin rikinpoistossa käytettävät jalostamoprosessit poistavat myös voitelevuutta parantavia yhdisteitä. Tämän takia polttoaineissa käytetään yleisesti voitelevuuslisäaineita, jotka palauttavat voitelevuuden hyväksyttävälle tasolle. Tämän diplomityön tavoitteena on tutkia dieselpolttoaineen voitelevuutta ja voitelevuuslisäaineita sekä laboratoriokokein että käytännössä, käyttäen vakiintuneita laboratoriomenetelmiä ja luomalla uusi testimenetelmä common rail ruiskutuslaitteille. Aluksi esitellään lyhyesti ruiskutuslaitteistojen historia ja nykytila sekä tutkitaan yleisimpiä kulumismekanismeja. Lisaksi dieselpolttoaineen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet käydään läpi ja voitelevuuden aikaansaavat yhdisteet esitellään perusteellisesti. Lähemmässä tarkastelussa on kaksi laboratoriomenetelmää ja niiden välinen korrelaatio. EN 590 standardin käyttämää HFRR-menetelmää vertaillaan harvemmin käytettyyn SLBOCLE-menetelmään. Laboratoriokokeet luovat puitteet uudelle testipenkille, jota käytetään vahvistamaan laboratoriomenetelmillä saatuja tuloksia. Tulosten mukaan HFRR reagoi tarkasti voitelevuuslisäaineisiin, toisin kuin SLBOCLE. Menetelmien välinen korrelaatio on heikko. Testipenkin testimenetelmä otettiin käyttöön onnistuneesti, mutta teknisten ongelmien takia ensimmäisestä testistä ei saatu ratkaisevia tuloksia.Description
Supervisor
Larmi, MarttiThesis advisor
Lehto, KalleKeywords
diesel fuel lubricity, dieselpolttoaineen voitelevuus, lubricity additives, HFRR, SLBOCLE, voitelevuuslisäaineet