⛽ Smarność paliw HFRR

Petrochemia PN-EN ISO 12156-1

Przegląd

STATUS (stan na 02.11.2026). PN-EN ISO 12156-1:2024-02 — wersja polska, opublikowana 09.05.2025, wprowadza EN ISO 12156-1:2023 i ISO 12156-1:2023 [IDT]; zastąpiła PN-EN ISO 12156-1:2018-12 (wersje polska i angielska). Karta PKN nie ma adnotacji o wycofaniu — norma aktualna. ISO 12156-1:2023 to piąte wydanie, opublikowane we wrześniu 2023 r.; zmiany wobec wydania 2018 (przedmowa): szerszy zakres, nowe dane precyzji z przekształceniem liniowym wymaganym przez ISO 4259-1 i usunięcie „metody B” — obserwacji wzrokowej.

ZAKRES (rozdz. 1). Metoda badania w aparacie o ruchu posuwisto-zwrotnym wysokiej częstotliwości (HFRR) z aparatem cyfrowym, służąca do oceny właściwości smarnych paliw ze średnich destylatów naftowych, parafinowych olejów napędowych i mieszanin z biodieslem, z dodatkami poprawiającymi smarność albo bez nich, dla średnic śladu zużycia (WSD) od 350 µm do 700 µm. Dotyczy paliw stosowanych w silnikach o zapłonie samoczynnym. Norma zaznacza, że nie wiadomo, czy metoda pozwala przewidzieć zachowanie wszystkich zestawień paliwa z dodatkami.

DLACZEGO SIĘ TO BADA (wprowadzenie). Każdy układ wtryskowy silnika o zapłonie samoczynnym w pewnym stopniu korzysta z paliwa jako środka smarnego; skróconą trwałość pomp wtryskowych i wtryskiwaczy z powodu zużycia przez nadmierne tarcie przypisywano niekiedy niedostatecznej smarności paliwa. Związek wyników badania z zużyciem elementów wykazano dla części zestawień paliwa i podzespołów, w których rolę odgrywa smarowanie graniczne; według normy wyniki korelują z wieloma takimi zestawieniami i dają wystarczającą prognozę właściwości smarnych paliwa, a korelację dla mieszanin z biodieslem potwierdziło 15 lat doświadczeń eksploatacyjnych. Odpowiadająca norma amerykańska ASTM D6079 (5.3, 5.5) dodaje, że ślad zużycia jest wrażliwy na zanieczyszczenie cieczy i materiałów, temperaturę paliwa i wilgotność względną otoczenia, a korelacji wyników z zachowaniem układów wtryskowych w eksploatacji dotąd nie ustalono.

JAK PRZEBIEGA BADANIE (rozdz. 4–7). Próbkę umieszcza się w zbiorniczku utrzymywanym w temperaturze badania. Stalowa kulka zamocowana w pionowym uchwycie jest dociskana zadanym obciążeniem do poziomo zamocowanej, nieruchomej stalowej płytki i oscyluje z ustaloną częstotliwością i długością skoku, a miejsce styku jest całkowicie zanurzone w cieczy; ślad zużycia na kulce jest miarą smarności (rozdz. 4). Warunki (tablica 1): objętość cieczy (2 ± 0,2) ml, skok (1 ± 0,02) mm, częstotliwość (50 ± 1) Hz, temperatura cieczy (60 ± 2) °C, masa obciążająca (200 ± 1) g łącznie z elementami mocującymi, czas (75 ± 0,1) min, powierzchnia cieczy w zbiorniczku (600 ± 100) mm²; temperatura i wilgotność powietrza mierzone 0,1–0,25 m od zbiorniczka muszą mieścić się w dopuszczalnym obszarze z rysunku 2. Płytka jest ze stali 100Cr6 (ISO 683-17), ma twardość HV 30 od 190 do 210 i chropowatość Ra < 0,02 µm; kulka ma średnicę 6,00 mm, klasę G28 (ISO 3290-1), jest ze stali 100Cr6 i ma twardość HRC od 58 do 66 (6.2–6.3). Ślad mierzy się mikroskopem z aparatem cyfrowym o powiększeniu 100× i rozdzielczości co najmniej 2 048 × 1 536 pikseli, z kursorami ustawianymi na granicach śladu z dokładnością 1 µm (6.4). Działanie aparatu sprawdza się dwiema cieczami odniesienia: A — o dobrej smarności i B — o słabej smarności, oznaczonymi wartością WSD i jej niepewnością rozszerzoną (5.3). Próbki pobiera się według ISO 3170 lub ISO 3171 do pojemników metalowych w całości pokrytych żywicą epoksydową albo z brunatnego szkła borokrzemianowego z wkładką z folii aluminiowej w zakrętce, płukanych przed użyciem co najmniej trzy razy badanym produktem (ASTM D4306:2020, 6.7); zalecane są nowe pojemniki, bo pomiar smarności jest wrażliwy na śladowe zanieczyszczenia (rozdz. 7).

PRZEPISY. Olej napędowy: smarność — średnica śladu zużycia (WSD) w temperaturze 60 °C najwyżej 460 µm, zarówno dla oleju „standardowego”, jak i „o polepszonych właściwościach niskotemperaturowych” (rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z 26.06.2024 w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych, Dz.U. 2024 poz. 1018, zał. nr 3 lp. 16). Rozporządzenie w sprawie metod badania jakości paliw ciekłych (Dz.U. 2024 poz. 1058, zał. cz. II pkt 13) opisuje metodę — aparat HFRR, kulka dociskana do nieruchomej płytki, oba elementy całkowicie zanurzone w próbce, miarą smarności jest WSD powstała w ściśle kontrolowanych warunkach — i odsyła do normy wprowadzającej EN ISO 12156-1.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Publicznie dostępny tekst ISO 12156-1:2023 obejmuje rozdz. 1–7 (do pobierania próbek). Przygotowania i kalibracji aparatu (rozdz. 8), przebiegu badania (rozdz. 9), sposobu pomiaru śladu i wyrażania wyniku (rozdz. 10–11, informacyjny załącznik A) ani wartości powtarzalności i odtwarzalności (rozdz. 12) nie podajemy.

Zasada metody

Próbkę badanej cieczy umieszcza się w zbiorniczku utrzymywanym w temperaturze badania. Stalowa kulka zamocowana w pionowym uchwycie jest dociskana zadanym obciążeniem do poziomo zamocowanej, nieruchomej stalowej płytki i oscyluje z ustaloną częstotliwością i długością skoku, a miejsce styku z płytką jest całkowicie zanurzone w cieczy.

Określone są materiały kulki i płytki, temperatura cieczy, obciążenie, częstotliwość, długość skoku oraz temperatura i wilgotność powietrza w czasie badania. Ślad zużycia powstały na kulce jest miarą smarności cieczy (rozdz. 4); wynikiem jest średnica śladu zużycia (WSD) — średnia średnica śladu na kulce (def. 3.3).

Zastosowania

• Olej napędowy — WSD w 60 °C najwyżej 460 µm (Dz.U. 2024 poz. 1018, zał. nr 3 lp. 16); metoda według Dz.U. 2024 poz. 1058, zał. cz. II pkt 13
• Paliwa ze średnich destylatów naftowych, parafinowe oleje napędowe i mieszaniny z biodieslem — z dodatkami poprawiającymi smarność albo bez nich (rozdz. 1)
• Paliwa o średnicy śladu zużycia od 350 µm do 700 µm (rozdz. 1)
• Porównanie skuteczności paliw w zapobieganiu zużyciu w warunkach badania; korelacji z eksploatacją układów wtryskowych nie ustalono (ASTM D6079, 5.5)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 12156-1:2024-02

Tytuł (PL)

Oleje napędowe — Ocena smarności z zastosowaniem aparatu o ruchu posuwisto-zwrotnym wysokiej częstotliwości (HFRR) — Część 1: Metoda badania

Title (EN)

Diesel fuel — Assessment of lubricity using the high-frequency reciprocating rig (HFRR) — Part 1: Test method

Procedura krok po kroku

1. Pobranie próbki

   Według ISO 3170 lub ISO 3171, do pojemnika metalowego w całości pokrytego żywicą epoksydową albo z brunatnego szkła borokrzemianowego z wkładką z folii aluminiowej w zakrętce, płukanego co najmniej trzy razy badanym produktem (ASTM D4306:2020, 6.7); zalecane są nowe pojemniki (rozdz. 7).

2. Warunki w laboratorium

   Temperaturę i wilgotność powietrza mierzy się 0,1–0,25 m od zbiorniczka; w czasie badania muszą one mieścić się w dopuszczalnym obszarze rysunku 2 (tablica 1).

3. Przygotowanie i kalibracja aparatu

   Przygotowanie płytek, kulek i osprzętu oraz kalibracja temperatury, częstotliwości, długości skoku i czasu i sprawdzenie działania aparatu (rozdz. 8) — poza dostępnym tekstem; do sprawdzania służą ciecze odniesienia A i B (5.3).

4. Badanie

   Do zbiorniczka z płytką wprowadza się (2 ± 0,2) ml próbki; kulka obciążona masą (200 ± 1) g oscyluje ze skokiem (1 ± 0,02) mm i częstotliwością (50 ± 1) Hz przez (75 ± 0,1) min w temperaturze cieczy (60 ± 2) °C (tablica 1); kolejność czynności — rozdz. 9, poza dostępnym tekstem.

5. Pomiar śladu i wynik

   Ślad na kulce mierzy się mikroskopem z aparatem cyfrowym (6.4); wynikiem jest średnica śladu zużycia WSD w µm (def. 3.3). Sposób pomiaru i wyrażania wyniku — rozdz. 10–11 i informacyjny załącznik A, poza dostępnym tekstem.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Norma nie omawia wszystkich zagrożeń związanych z jej stosowaniem — środki bezpieczeństwa ustala użytkownik (ostrzeżenie normy)
• Aceton, heptan, izooktan i propan-2-ol są skrajnie łatwopalne, a ich pary mogą spowodować zapłon błyskowy (ostrzeżenia w 5.2 i 5.5–5.7)
• Toluen jest skrajnie łatwopalny, może być śmiertelny po połknięciu i dostaniu się do dróg oddechowych, może powodować senność lub zawroty głowy, podejrzewa się, że działa szkodliwie na dziecko w łonie matki, i może powodować uszkodzenie narządów przy długotrwałym lub powtarzanym narażeniu (ostrzeżenie w 5.9)
• Sprężonego powietrza używa się z największą ostrożnością w obecności materiałów palnych (ostrzeżenie w 5.1); ciecze odniesienia są łatwopalne (ostrzeżenie w 5.3)

Najczęstsze pytania