Vlastnosti a použití nano-olejů ve spalovacích motorech

Vítek Šulc

Bachelor's thesis

Properties and use of nano lubricants in internal combustion engines

Abstract:

Tato bakalářská práce pojednává o vlastnostech a konkrétním použití motorových olejů vybavených nanotechnologií. Nejdříve jsou zde pro lepší pochopení souvislostí probrány základní teoretická východiska z oblasti zpracování ropy, tribotechniky, tření a opotřebení, problematika motorových olejů a jejich vlastností, aditiva a jejich funkce. Nano-oleje jsou zde zpracovány jako samostatná kapitola, ve které jsou uvedeny nejznámější nanočástice, které se do olejů přidávají. Je vysvětleno, z jakého důvodu mají vliv na vlastnosti oleje, tzn. jsou zde popsány zejména mechanizmy funkce jednotlivých nanočástic. Použití nano-olejů je vysvětleno na konkrétním příkladu z prostředí mezinárodní soutěže Formule student. Dále jsou zde v praktické části ověřovány, porovnávány a vyhodnocovány vlastnosti nano-olejů společně s běžnými motorovými oleji pomocí zejména High-Frequency Reciprocating Rig (HFFR) testu. Po vyhodnocení měření bylo zjištěno, že dopad nanočástic na vlastnosti olejů není zanedbatelný. U nano-olejů bylo skutečně prokázáno zlepšení koeficientu tření a zlepšení stability olejového filmu. Součástí práce je také diskuze a ekonomické vyhodnocení, v závěru je odpovězeno na hypotézu.

Abstract:

This bachelor thesis is about features and the exact use of nanotechnical engine oils. For a better understanding of the context, there are a basic theoretical basis about using the petroleum, about tribotechnics, friction and wear, about problems of engine oils, and use of additives, explained at the beginning of this thesis. Nano oils are explained in their own chapter, including the part about the most known nanoparticles used in the engine oils. Also the exact reasons for their effects to the features of the oils are explained there, which means the actual mechanisms of the nanoparticles. The use of the nano oils is explained with the particular example from an international competition Formula Student.In the practical part of this thesis, there are comparisons between nano oils and common engine oils in terms of verification and evaluation. For these comparisons, the High Frequency Reciprocrating Rig (HFFR) test was used.The results of the tests showed the not negligible impact of nanoparticles to the features of the oils.The nano oils proved that their features could improve coefficient of friction and also the stability of the oil film.The hypothesis of this bachelor thesis is answered through a discussion, described below, and also through economic evaluation.

Keywords

Motorový olej, Spalovací motor, Tribotechnická diagnostika, Formule student Formule student, Nano-olej

Keywords

Engine oil, Combustion engine, Tribotechnical diagnostics, Formula student, Nano-oil

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Vladimír Hönig, Ph.D. Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Transport and Telecommunications Technology / Road Transportation and City Traffic