潤滑油酸化物単体の潤滑特性の測定を通じた潤滑劣化メカニズムの解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K20405
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 今 智彦 福井大学, 学術研究院工学系部門, 助教 (50964433)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 潤滑油劣化 / EHL / 摩擦 / 油膜厚さ

Outline of Annual Research Achievements

機械要素の高度な寿命予想には、潤滑油の劣化によってしゅう動面が損傷に至るそのメカニズムを明らかにすることが必要である。潤滑油の劣化は基油や添加剤の酸化と摩耗粉などの異物の混入による汚損の二つに大別される。異物の混入による汚損はタンクなどの開口部からの侵入を防ぐなどして防止できる一方、酸化は潤滑油を使用するうえで防ぐことが困難であるため、潤滑油の酸化がしゅう動面の損傷に与える影響を明らかにすることが重要である。そこで本研究では、潤滑油の劣化要因の1つである酸化に着目し、酸化した潤滑油から酸化物を抽出し、抽出した酸化物の潤滑特性を評価することで、潤滑油の酸化による潤滑劣化メカニズムの解明を試みる。
本年度は「少量の潤滑油で潤滑特性を評価可能な試験機の構築」に取り組み、酸化劣化油及びその抽出物の油膜厚さを測定可能な試験機を構築した。構築した試験機はガラスディスクの下部からボールを接触させる方式を採用し、ガラスディスクにはクロム層とスペーサ層としてSiO2をコーティングしたものを使用した。静的な接触状態におけるガラスディスクとボール間の距離と色相（Hue）との関係をあらかじめ求めておき、試験中におけるHue値から油膜厚さを推定した。上記の手法を用いて酸化劣化油および酸化物の油膜厚さを測定し、新油と比較を行った。その結果、劣化油では新油と比較して油膜厚さが厚くなることが明らかとなった。今後は油膜厚さと摩擦係数の関係から、酸化物が油膜厚さと摩擦係数に与える影響を明らかにするとともに、酸化物の量が潤滑特性に与える影響を明らかにしていく予定である。