INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 52

 

  Index      Engines     INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES 2013 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  50  51  52  53   ..

 

 

INDIAN RAILWAYS MAINTENANCE MANUAL FOR DIESEL LOCOMOTIVES - PART 52

 

 

Document No: 

Chapter –8  Fuel & Lubricants 

 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 200 of 303

 

 

Certain polymeric additives, e.g. some viscosity index improvers show a 
reduction of viscosity in service due to mechanical shearing of the polymer 
molecules. Oxidation of oil results in increase of viscosity but this is usually 
associated with increase in insoluble content and acidity of the oil 

 

8.37.2.3  Flash Point:  A drop in flash point of the oil in use indicates its contamination 

with the fuel either through scraping action of the rings of the un-burnt fuel 
condensed on the walls or through blow by. It is very difficult, from the 
measurements of flash point, to determine the extent of fuel dilution. However, 
certain broad limits can be set to safeguard against the ill effects of excessive 
dilution, on the basis of experience.  

 

8.37.2.4  Sulphated Ash:  No limit can be set on the total ash content. However, its 

qualitative and quantitative examination is very useful in predicting the 
mechanical condition of the engine.   

 

8.37.2.5  Water: Water may enter the crankcase through a water leakage from the cooling 

system or due to the condensation as a result of operating the engine under 
unduly low temperature conditions. Water tends to increase the viscosity of the 
oil and may have an  adverse effect on oxidation, may accelerate sludge 
formation and increase foaming tendency. It also has an adverse effect on the 
additives in the oil and may cause bearing failures. Presence of water can be 
determined by crackling test (qualitatively) and  by distillation test 
(quantitatively)  

 

8.37.2.6  Acidity (TAN):  Oxidation and contamination with acidic combustion products 

contribute to the increase in the oil’s acidity which is determined as “Total Acid 
Number (TAN).  The part of the acidity that is derived from the strong acids 
(inorganic acids) is determined by titration against Pott. Hydroxide (Alcoholic) 
solution to an end point corresponding to pH4 , which is indicative of negligible 
presence of  strong acids. Strong acids are harmful to the bearings and cause 
troublesome engine deposits.  

 

8.37.2.7  TBN:  TBN of the lube oil is a measure of the potential of the oil to neutralize 

strong acids such as mineral acids derived from sulphur, chlorine etc. The 
concentration of alkalinity is also used as a criterion of the effectiveness of the 
additives. Corrosive wear and rusting in engines caused particularly under low 
temperature operating conditions could be effectively combated by increased 
alkalinity which is generally introduced into the oil through the use of over-
based Calcium / Barium sulphonate type of additives. High TBN oils are also 
found to minimize varnish and sludge deposits in the engine. The TBN should 
also be maintained at a certain minimum value. The oil should be changed when 
the TBN is equal to or less than the “fuel Sulphur content (% weight) + 0.1”.  

 

8.37.2.8  Oil Insolubles:  The suspended and partly dissolved contaminating matter in the 

oil contributed by air borne dust, fuel carbon, highly carbonized materials from 
the degradation of oil fuel and additives, engine wear debris, oil soluble 
resinous matter, etc. is evaluated by the Pentane/Hexane and Benzene insoluble 
test.  This information facilitates taking preventive steps before the insoluble 
reach a value high enough to interference with the proper functioning of the 
lubricant. Generally the  following insoluble content, is not considered harmful 

Home 

Ch-8 

Draft

Document No: 

Chapter –8  Fuel & Lubricants 

 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 201 of 303

 

 

for the diesel engines using higher detergency oils such as MIL-L-2104 B level 
oils: 

a.  Hexane/Pentane insoluble’s -  upto 3.5% 
b.  Toluene insoluble’s              -  upto 2.5% 
c.  Resins 

 

 

          -  0.5% 

However, these limits have to be specified separately for each oil and the engine 
in which it is used.  

 

8.37.2.9  Blotter Spot Test :  

 

a.  There is no dispersancy test in general use in laboratories and in this one instance 

“Blotter spot test” can provide information not obtainable from a routine laboratory 
examination. The test consists of depositing a drop of oil from the engine crankcase 
on a sheet of a specified type of filter paper. After a certain number of  hours 
(depending upon  the temperature of the oil and the entrained carbon particles) will 
have diffused into the pores of the filter paper. An examination of the oil spot shows: 

 

i. 

A central zone with light or dark centre called the drop core 

ii. 

A dark HALO surrounding the central zone (drop core) 

iii. 

A zone of diffusion outside the halo 

iv. 

A translucent area soaked with oil outside the diffusion zone. 
 

b.  The information is particularly useful when the blotter spot tests are carried out on a 

regular interval. 

i. 

Contamination with the insolubles (primarily combustion spot) is judged by 
the lightness or darkness of the Central Zone. 

ii. 

The lightness or darkness of the soot spot (Central Zone) is markedly 
affected by the dispersancy of the oil. An oil of poor dispersancy will 
deposit its soot burden on a much smaller area than will a highly dispersant 
oil. 

iii. 

The dispersancy is judged by the extent to which the oil carries its 
contaminant through the paper (the zone of diffusion). The decrease of  
disappearance of this zone indicates flocculation of the suspension and a fall 
in the detergency level of the oil (effectiveness of additives). 

iv. 

The presence of fuel oil in the lube oil is indicated by divergent and irregular 
drop core. The out zone is also comparatively dark. 

v. 

Water has the effect of imparting a clearly defined boundary to the Central 
Zone. The size of the drop halo is smaller than normal. The centre is heavy 
block. 

 

8.37.2.10  pH Value:  pH value of the oil gives a rough indication of the presence of 

Alkalinity/Acidity in the oil. A pH value of less than 4 indicates the presence of 
or formation of inorganic (strong) acids in the oil.                                                                      

 

8.37.2.11  If the test results are to be used towards evolving better usage standards of 

lubricating oils, etc., it is imperative that proper records of the various checks 
carried out are maintained in a systematic fashion. This should be the 
responsibility of the Laboratory Superintendent who would keep the SSE/Diesel 
informed in regard to the lubricating oil changes, etc. It should also be ensured 
that a forecast of the various schedules to be carried out along with the dates 

Draft

Document No: 

Chapter –8  Fuel & Lubricants 

 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 202 of 303

 

 

and time thereof, is supplied to the Laboratory Superintendent, so that the 
samples are drawn at the proper time.  

 

8.37.2.12  Spectrographic Analysis of Oil:  

 

a.  Spectrographic analysis of used crankcase oil is a  valuable tool in providing 

warning about abnormal wear which may lead to major breakdown such as piston 
or bearing seizure. It does not, however, give prior indication of a sudden failure 
of any component due to fatigue. It may be said that spectrographic analysis of 
the used lube oil is analogous to the blood test of human body with a view to 
detect the abnormality of the system. The spectrographic analysis of the used 
crankcase oil helps in: 

i. 

Predicting the required maintenance.  

ii. 

Scheduling the overhauls, thus avoiding unexpected down time and 
thereby increasing the loco availability. 

iii. 

Preventing engine failure resulting from the incipient wear of engine 
components. 

b.  During calibration of spectrograph it should be ensured that temperature, 

humidity and other conditions in spectrograph labs are maintained as per the 
manufacturer’s recommendations. The equipment shall be calibrated with the 
primary standard supplied by the manufacturer. Spectrographic analysis  of used 
oil samples shall be done after calibrating the spectrograph against the fresh oil 
samples and adjusting the fresh oil values to zero.

 

The correlation between wear 

elements and the engine condition is given in the table below: 

 

Indication of elements & engine wear by spectrograph 

S. No. 

Element 

Indication 

Cu 

Bushing wear 

Pb 

Main / Connecting rod, Turbocharger bearing wear 

Sn 

Main / Connecting rod, Turbocharger bearing wear 

Fe 

Bushing shaft wear, ring wear 

Cr 

Cylinder liner wear 

Na 

Water leakage 

Water leakage 

8  

Al 

Piston wear, Inefficient filtration 

Si 

Inefficient air filtration 

 

8.37.2.13  Ferrography:  Ferrography is a technique for analysing the particles present in 

fluids that indicate mechanical wear. It uses microscopic examination and was 
developed in the 1970s for predictive maintenance.  It overcomes the large 
particle detection deficiencies of spectrographic analysis of oil. It has proved 
much more useful, as compared to spectrographic analysis of oil, in accurately 
predicting impending failures of components.  

 

8.37.3 

Procedure for Drawing Samples of Engine Lubricating Oils: 

 

8.37.3.1  The value of any analysis carried out depends entirely on whether the sample     

provided for test is truly representative of the bulk oil in the crankcase. Too 
much emphasis, therefore, cannot be placed on the importance of correct 

Home 

Ch-8 

Draft

Document No: 

Chapter –8  Fuel & Lubricants 

 

Version No: 1.0-d0 

Date Issued: dd/mm/yyyy 

Document Title: MANUAL MAINTENANCE FOR  DIESEL LOCOMOTIVES 
 

Revised 2013 

Printed: 2015/03/08 

Page 203 of 303

 

 

sampling and it should only be undertaken by persons who are specially trained 
in it and with the proper equipment. 

 

8.37.3.2  The proper equipment consists of a hand syringe with nozzle extended by a tube 

which when fully inserted from the dipstick hole or any other suitable opening 
from where the sample of oil is to be taken, reaches midway between the 
bottom of the sump of the crankcase and the oil level. The container into which 
the sample is to be taken should be capable of being cleaned quickly and 
properly. For cleaning the container neither water nor paraffin should be 
employed. The presence of water and the effect of paraffin on the flash point 
could lead to misleading results. The best method of cleaning the container is to 
rinse it thoroughly with new engine oil and allow it to drain. 

 

8.37.3.3  The following points should be rigidly observed while taking sample:- 

 

a.   The oil must be hot and in a state of agitation. The sample should preferably be 

drawn while the engine is running or just after it is shut down. 

b.  Flush the syringe by filling and discharging it back into the sump twice, before 

drawing the final sample.  

c.   Use a clean and dry container for the sample and only fill it 2/3

rd

, so as to 

facilitate shaking of the oil prior to testing. 

d.  If a syringe cannot be used and the sample must be taken from a drain cock, 

allow at least twice the capacity of the drain pipe to discharge before taking the 
sample so as to avoid any possibility of stagnant oil being included in the 
sample.  

e.   The sampling operation MUST be carried out before the addition of topping-up 

oil. 

f.   For ease of identification, each container must be properly marked with loco 

number, date sample drawn, etc.    

 

Home 

Ch-8 

Draft

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  50  51  52  53   ..