Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Попов Сергей Юрьевич

Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов
<
Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Попов Сергей Юрьевич. Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.03 / Попов Сергей Юрьевич;[Место защиты: Мичуринский государственный аграрный университет].- Мичуринск, 2014.- 218 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследований 12

1.1 Виды износа деталей двигателя внутреннего сгорания и способы их восстановления 12

1.2 Изменение свойств моторных масел и их влияние на процессы износа двигателя внутреннего сгорания 19

1.3 Оценка составов и характеристик добавок к маслам, обладающих ремонтно-восстановительными свойствами 29

1.4 Выводы, цель и задачи исследований 39

2 Теоретические предпосылки повышения эксплуатационных свойств 43

Ремонтно-восстановительных составов 43

2.1 Анализ и обоснование механизмов переноса свойств

компонентов ремонтно-восстановительных составов на свойства масла 43

2.2 Теоретическая оценка пригодности работающего моторного масла выполнять ремонтно-восстановительные функции 56

2.3 Закономерности процесса удаления примесей

и продуктов окислений, снижающих эффективность действия РВС в масле 65

2.4 Оценка критериальных характеристик эффективности работы ремонтно-восстановительного состава 75

2.5 Выводы 80

3 Программа и методики экспериментальных исследований 83

3.1 Определение физико-химических характеристик масел и их смесей с ремонтно-восстановительными составами 84

3.2 Оценка изменения структурных составляющих ремонтно-восстановительного состава методом электронной микроскопии 86

3.3 Определение органических составляющих в маслах и их композициях с РВС 90

3.4 Инфракрасный спектральный анализ масел с добавками 92

3.5 Оценка укрупнения частиц продуктов окислений, снижающих эффективность действия РВС, и определение 93

их дисперсного состава 93

3.6 Удаление примесей и изменение свойств смазочного масла 95

3.7 Оценка противоизносных свойств масел и их смазочных композиций в узлах трения 98

3.8 Стендовые испытания смазочной композиции в двигателе Д-240 100

3.9 Эксплуатационные испытания смазочной композиции 102

4 Результаты экспериментальных исследований 106

4.1 Оценка изменений свойств моторных масел под воздействием ремонтно-восстановительных составов 106

4.2 Оценка изменений ремонтно-восстановительного состава в процессе его разбавления 114

4.3 Установление изменений свойств работающего моторного масла и расширение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительного состава 119

4.4 Определение параметров процесса изменения дисперсного состава примесей в смазочном масле и их удаления методом центрифугирования 127

4.5 Оценка противоизносных свойств моторных масел, модифицированных смазочной композицией 133

4.6 Сравнительные стендовые испытания смазочной композиции в двигателе внутреннего сгорания Д-240 139

4.7 Результаты эксплуатационных испытаний смазочной композиции 148

4.8 Выводы 154

5 Расчет экономической эффективности внедрения смазочной композиции 157

Заключение 161

Список используемой литературы: 163

Изменение свойств моторных масел и их влияние на процессы износа двигателя внутреннего сгорания

Проведенный анализ изменения состава и свойств работающего моторного масла показал, что смазочное масло не только изменяет свои свойства, но и является важнейшим фактором износа.

Научная концепция оценки изменения свойств работающих моторных масел, методов продления их сроков службы и способов восстановления их свойств, представлена в работах Коваленко В. П., Рыбакова К. В., Острикова В. В., Быстрицкой А. П., Лышко Г. П. и др. Данные работы посвящены как решению общих проблем продления сроков службы масла, так и реализации частных задач восстановления свойств, очистки, обогащению присадками и т.д.

Вопросы взаимодействия масел с ремонтно-восстановительными составами освещены в гораздо меньшей степени. «Вклад масла» в процесс восстановления изношенных деталей под действием РВС завуалирован, а изменение основных физико-химических характеристик работающих масел после внесения в них РВС остается малоизученным. Остается нерешенной задача оценки пригодности работающего моторного масла к проведению ремонтно-восстановительных операций, когда масло имеет недостаточно высокий запас свойств. Известные способы и методы восстановления свойств работающих моторных масел предусматривают удаление из них всех видов примесей, в том числе и продуктов окислений, однако, пока отсутствует информация о комплексном воздействии на работающее моторное масло, когда улучшаются его характеристики, удаляются смолы, асфаль-тены, продукты окислений, при этом масло становится инструментом восстановления изношенных деталей машин.

Очистка масел, удаление смол, продуктов окислений и т.д. является в определенной степени функцией восстановления и достаточно условно или совсем не определяет его ремонтные качества. Эти функции могут выполнять специального рода присадки, ремонтно-восстановительные составы, а их влияние на происходящие в двигателе процессы требует проведения специальных исследований. 1.3 Оценка составов и характеристик добавок к маслам, обладающих ремонтно-восстановительными свойствами

Как показал анализ, изменения свойств работающего моторного масла неразрывно связано с техническим состоянием двигателя внутреннего сгорания [24]. Собственно моторное масло является конструктивным элементом двигателя, и в дальнейшем следует рассматривать совокупность ремонтопригодности деталей двигателя и показателей качества масла. Для улучшения качества товарных масел и повышения их эксплуатационных свойств широко применяются специальные добавки – присадки [54]. В процессе эксплуатации в смазочных маслах под действием высокой температуры и давления, кислорода воздуха и других факторов происходят химические изменения, как показано в разделе 1.2. Масла окисляются, в них образуются осадки, нагары, кислоты. Для борьбы с этими факторами или для резкого снижения их вредного влияния также применяют различные присадки к маслам [62]. Вводимые присадки, должны хорошо растворяться в маслах, не выпадать в виде осадка при колебаниях температуры, не вымываться и не ухудшать эксплуатационных свойств. Присадки не должны в процессе работы задерживаться на фильтрах маслосистемы и оседать на поверхностях смазываемых деталей. Выбор присадки зависит от типа масла, степени его очистки, назначения и эксплуатационных условий, в которых оно будет применяться, а также от того, какие свойства масла необходимо улучшить для обеспечения нормальной работы машин [34], [63]. Присадки подразделяются на группы (таблица 1.2).

Присадки Свойства вязкостные (загущающие) повышают вязкость и улучшают вязкостно-температурную характеристику (индекс вязкости) масел депрессорные понижают температуру застывания масел антиокислительные повышают устойчивость масел против окисления при высокой температуре антикоррозийные уменьшают коррозионное действие масел и защищают от коррозии противоизносные и противозадирные улучшают смазывающую способность масел при высоких температурах и давлении моюще-диспергирующие уменьшают отложения нагаров и лаков на деталях двигателей и повышают диспергирующие свойства масел антипенные уменьшают способность масел вспениваться многофункциональные улучшают одновременно несколько свойств масел Рисунок 1.7 – Виды добавок

Способность масел предотвращать трение между рабочими поверхностями путем образования между ними прочных масляных пленок называется смазывающей способностью или маслянистостью масел [8]. Очень часто оказывается недостаточно обычных свойств нефтяных масел для создания прочной масляной пленки и предотвращения сильного износа трущихся пар. Для улучшения смазывающей способности масел к ним добавляют специальные противоизносные, про-тивозадирные присадки. Действие противоизносных и противозадирных присадок объясняется образованием на смазываемых металлических поверхностях тонких слоев с ориентированными молекулами масла. В таком ориентированном слое, масло имеет более высокое значение вязкости, повышенную способность сопротивляться нагрузкам и не допускать непосредственного контакта трущихся поверхностей даже при высоких удельных нагрузках. На смазываемой поверхности происходит химическая реакция между активными веществами присадки и металлом. При этом на металле образуются пленки, препятствующие износу и задирам, благодаря своему расклинивающему действию в местах соприкосновения трущихся поверхностей [64]. Присадки, содержащие фосфор, серу и хлор, образуют на поверхности металлов пленки фосфидов и сульфидов железа, которые в местах точечного контакта и при повышении давления и температуры могут расплавляться, что приводит к выравниванию, «полированию» поверхности [65]. Принципы действия добавок отличаются, и их можно разделить на группы (рисунок 1.7). Слоистые модификаторы трения – графит, дисульфид молибдена, моликот, молиприз, фриктол и т.д. Это порошки, состоящие из элементов слоисто-решетчатой структуры и с низким усилием сдвига между слоями, например MoS2 – дисульфид молибдена, графит, сульфид серебра, пористый свинец и дисульфид вольфрама [66].

Работающий слоистый модификатор заполняет (сглаживает) микронеровности поверхностей трения. Его нужно вносить при каждой замене масла, т.к. при работе ДВС на масле без модификатора трения происходит интенсивное вымывание из микронеровностей частиц дисульфида молибдена и их вынос из зоны трения [12], [67]. – мелкие частицы; 2 – крупные частицы

Эффективность добавок дисульфида молибдена и графита зависит от их дисперсного состава. Слишком мелкие частицы (1, рисунок 1.8) полностью «проваливаются» во впадины микрорельефа и оказываются неэффективными, позволяя трущимся поверхностям контактировать по своим вершинам. Крупные частицы (2, рисунок 1.8) эффективнее, однако в растворе они менее стабильны, склонны к образованию осадка. Влияние размера частиц также определяет различную эффективность присадок на разных поверхностях [66].

Теоретическая оценка пригодности работающего моторного масла выполнять ремонтно-восстановительные функции

Моторные масла, представляют собой жидкие модифицированные среды, т.е. системы с небольшой или значительной долей добавок (присадок), специально вводимых для изменения их свойств [83].

В литературе встречаются некоторые пакеты добавок с описанием назначения различных компонентов, общие сведения о технологии формирования этих сложных масляных систем, объясняется физическое влияние тех или иных компонентов на свойства моторного масла. Эволюция этих систем в процессе эксплуатации освещена в меньшей степени [84].

Приемлемой технологией следует считать первоначальное формирование пакета присадок как отдельной промежуточной системы и последующее формирование рабочей среды (моторного масла) введением данного пакета (промежуточной системы). В каждой стадии требуется собственная технология, которая может создаваться на основе знаний физических процессов, созданных моделей, экспериментальной проработки и промышленных испытаний.

В данном случае поставлена задача анализа состояний компонентов, используемых в качестве РВС, структурных изменений в их окружении при формировании рабочей системы.

Известно, что структура жидкостей характеризуется определенным строением, подразумевающим присутствие в объеме ассоциаций с определенным расположением атомов и молекул, которые образуются и распадаются в силу возникающих межмолекулярных связей, сравниваемых с энергией теплового фона ( 10 – 15 эВ), а также существования тепловых реакций с энергией превышающей межмолекулярные и межатомные связи [85], [86], [87]. В квантовой физике существуют предположения о том, чтопрактически все жидкости имеют в своем объеме ассоциации называемые «кластерами» - объектами. [86], [88], [89], [90] Их активация и инициирование может вызываться введением определенных компонентов [86]. Данное явление связывают со спецификой компонентов, их активности и способности создавать новые структуры и компоненты на контактирующих поверхностях [86]. Однако подобный механизм характерен скорее для жидкостей с высокой концентрацией дополнительно внесенных компонентов, элементов [86], [91], [92].

В данной работе поставлена задача анализа и оценки возможных механизмов переноса свойств компонентов РВС на свойства среды при их малой концентрации. В статике каждый твердофазный компонент компенсируется, по крайней мере, двумя слоями (рисунок 2.1) различного происхождения [86], [87], [90]. –компонент; 2, 3 – компенсирующие слои промежуточной среды; 4 – модифицируемая среда; 5, 6 – компенсирующие слои из материала модифицируемой среды Рисунок 2.1 – Схема приповерхностных слоев компонента

Для достижения цели эффективной работы элементов в моделируемой среде состав компенсирующих слоев соответствует составу среды (рисунок 2.1, б), а свойства объема этой среды должны быть изменены в соответствии с назначением элементов РВС [86]. [87]. Составляющая этого объема очень мала и эффект модификации поверхности или восстановления поверхности изношенной детали может не проявляться или проявляться недостаточно [86], [93]. Логично предпо 45 ложить что для повышения эффективности действия элементов ремонтно-восстановительного состава необходимо распределить измененный по составу, находящийся на поверхности детали слой элементов РВС на весь объем работающего масла [86], [87]. Данного эффекта можно достичь путем реализации процесса «отделения» слоя элементов РВС от поверхности детали, перемешивания его объемом масляной среды и возникновения на восстанавливаемой поверхности нового слоя. Эффект модифицирования будет возрастать по мере увеличения объектов, перешедших из приповерхностного слоя [86], [87].

В условиях статического воздействия ремонтно-восстановительного состава, его элементов, на поверхностях деталей ДВС эффект модифицирования затруднен, т.к. элементы РВС подвержены всестороннему воздействию сжатия [86]:

Удельные характеристики в этом случае определяются величиной давления Pi отнесенной к площади Si компонента [87]:

Тогда соотношение 2.1 приобретает вид: А численно это состояние может описываться средним гидростатическим напряжением n по соотношению [86], [87]:

Состояние с равенством нормальных напряжений по принятым осям соответствует объемному напряженному состоянию [87]. Полная характеристика напряженного состояния включает дополнительно соотношение для касательных напряжений i, приобретающих максимальные значения в направлениях под углом 450 между главными нормальными напряжениями, определяемых как [86]: где – максимальные и минимальные напряжения.

Выполнение в этом случае условий межмолекулярного разделения в цепочке компонент – компенсирующие слои, т. е. -x=-y=-z +отр, практически оказывается труднодостижимым из-за противоположных знаков и больших значений отр [84], [86], [87].

Сопротивление отрыву отр определяется составом материала и практически не изменяется под воздействием высоких температур даже при смене состояния [86], [87], [94], [95]. Однако данный факт характерен для внутримолекулярных связей [84], [87], [94]. Для межмолекулярных связей температура и скорость нагружения являются определяющими характеристиками [86], [87], [94], [95]. Реализация эффективного процесса введения компонентов возможно при создании оптимальных условий их введения [86], [87].

Наиболее часто используемая схема Иоффе А. Ф. (рисунок 2.2, а) показывает изменение соотношений сопротивления материалов отрыву (отр) и сдвигу (сдв) в зависимости от температуры [97]. При неизменной практически величине отр с уменьшением температуры происходит в большинстве материалов увеличение сдв. При условии сдв отр происходит практически непрерывное пластическое деформирование, в последний момент заканчивающееся отрывом (вязкое разрушение). В случае сдв отр реализуется разрушение отрывом без предварительной деформации (хрупкое разрушение). С этих позиций применительно к масляным системам для работы с компенсационными слоями (их деформация) компонентов желательны более высокие температуры [98].

Описание кинетических процессов и их влияние на характер поведения системы представляется схемой Людвика П. (рисунок 2.2, б), из которой следует, что увеличение скорости нагружения V1 V2 V3 увеличивает опасность разрушения отрывом [99]. Так что с компенсационными слоями компонентов РВС предпочтительней работать при меньших скоростях нагружения.

Оценка изменения структурных составляющих ремонтно-восстановительного состава методом электронной микроскопии

Перед началом первого этапа испытаний проводили разборку двигателя, взвешивали вкладыши (отработавшие 300 часов на моторном масле без добавок), и проводили микрометраж шеек коленчатого вала. После оценки состояния деталей проводили сборку двигателя. После сборки и установки Д-240 на тормозной стенд КИ-5543, из 40 литровой емкости отработавшего 100 часов моторного масла М10Г2к (с известными физико-химическими показателями) 18 литров масла заливали в картер двигателя. Далее запускали двигатель и прогревали его до рабочей температуры охлаждающей жидкости (80 – 90 С). После чего через заливную горловину в ДВС вносили добавку РВС и дали нагрузку 18 – 20 кгс тормозным стендом КИ-4355. В ходе проведения испытаний через каждые 10 часов из картера отбирали пробы масла для проведения лабораторного физико-химического анализа. После наработки 100 часов на работающем моторном масле с добавкой РВС двигатель повторно разбирали и проводили взвешивание вкладышей и микрометраж шеек коленчатого вала.

Перед началом второго этапа испытаний взвешивали другой комплект вкладышей (отработавших 300 часов на моторном масле без добавок), и проводили микрометраж шеек коленчатого вала. После оценки состояния деталей, проводили сборку двигателя. После сборки и установки Д-240 на тормозной стенд из 40 литровой емкости отработавшего 100 часов моторного масла М10Г2к (с известными физико-химическими показателями) заливали следующие 18 литров масла в картер двигателя. Далее запускали двигатель и достигали рабочей температуры охлаждающей жидкости 80 – 90 С. После чего через заливную горловину ДВС вносили многофункциональную смазочную композицию и дали нагрузку 18 – 20 кгс тормозным стендом КИ-4355.

В ходе проведения испытаний через каждые 10 часов из картера отбирали пробы масла для проведения физико-химического анализа. После наработки 100 часов на работающем моторном масле с многофункциональной смазочной композицией двигатель разбирали, и проводили взвешивание вкладышей и микрометраж шеек коленчатого вала.

В процессе испытаний проводили сплошной хронометраж работы двигателя. Контроль и оценку износа и восстановления деталей проводили в соответствии с общепринятой методикой (микрометраж и взвешивание деталей) [34].

Эксплуатационные испытания смазочной композиции Как установлено в результате анализа состояния вопроса, и при проведении теоретических исследований, очень важно правильно оценить техническое состояние машины и пригодность работающего моторного масла к проведению ремонтно-восстановительной операции.

В частности, при проведении экспериментальных исследований, в условиях эксплуатации, работающее моторное масло анализируется по загрязненности (содержанию механических примесей, смол, продуктов окислений) методом бумажно-капельной хроматографии и щелочному числу (показателю эксплуатационных свойств, характеризующий остаточное содержание присадок) индикаторным экспресс методом (патент №2484462) [153].

Так как продукты окислений, под действием компонентов многофункциональной смазочной композиции, полностью удаляются, наиболее важным показателем пригодности моторного масла является значение щелочного числа. При значении щелочного числа менее 2,0 мг КОН/г операция восстановления не проводится, в силу того, что моторное масло исчерпало запас своих эксплуатационных свойств и должно быть заменено на свежее, т.е. являться пригодным. Данное принимаемое ограничение объясняется тем, что после внесения многофункциональной смазочной композиции, проведения операции структурирования РВС в двигателе (в течение 20 – 30 минут), удаления продуктов окислений и примесей из работающего моторного масла в последующие 50 – 100 часов происходит восстановление изношенных деталей и масло при этом должно быть работоспособным. Оценка пригодности моторного масла проводится через каждые 20, 40, 60, 80, 100 часов наработки машины.

Определение щелочного числа моторного масла осуществляли в следующей последовательности. Стеклянную емкость объемом 10 мл заполняли на объема 20 % спиртоводным раствором. Туда же помещали полоску индикаторной фильтровальной бумаги «синяя лента», пропитанную 1 % водным раствором бромэти-лового синего. Смесь взбалтывали до образования прозрачного желтого цвета. Затем в нее вносили одну каплю анализируемого масла (со щупа). Смесь взбалтывали 1 – 2 минуты и отстаивали в течение 1 – 3 минут. Далее по изменению цвета раствора определяли щелочное число (рисунок 3.18).

Проведенная оценка пригодности моторного масла к ремонтно-восстановительным операциям позволила определить границы эффективности выполнения операции ремонта по состоянию работающего масла. Далее для оценки эффективности действия разработанной смазочной композиции проведены сравнительные испытания действия РВС в пяти определенных тракторах марки МТЗ, эксплуатируемых в ФГУП ПЗ «Пригородный» и в тракторе ЮМЗ, выполняющем транспортно-уборочные работы.

Перед началом испытаний проводили краткий анализ работоспособности тракторов. Устанавливали средний расход топлива и угар масла по каждой машине, фиксировали давление масла в системе смазки на момент начала испытаний, определяли давление в цилиндрах двигателей (компрессия), анализировали состав выхлопных газов. Отбирали и анализировали, в лабораторных условиях, физико-химические показатели масел, работающих в ДВС тракторов на момент начала испытаний. Проводили операции ТО-2.

Перед внесением РВС проводили прогрев двигателя до рабочей температуры охлаждающей жидкости, при этом температура масла составляла не менее 70 С. Из картера двигателя отбирали 2 – 3 литра масла, далее в него добавляли 3 % испытуемой композиции. После перемешивания в течение 2 – 3 минут, масло заливали обратно в систему смазки двигателя. Производили его запуск. Далее двигатель работал в режиме 3000 – 4000 об/мин в течение 20 – 25 минут. В течение этого времени происходит отделение очищенного моторного масла центрифугой двигателя внутреннего сгорания. После завершения этапа очистки моторного масла двигатель останавливали, проводили разборку и очистку центрифуги системы смазки от примесей. Далее проводили сборку центрифуги, устанавливали ее на двигатель внутреннего сгорания, после чего машину эксплуатировали в штатном режиме.

На следующем этапе испытаний через каждые 50 часов наработки отбирали пробы масел объемом 200 мл, определяли параметры и характеристики работы двигателей. Анализ свойств работающих моторных масел, в соответствии с методикой испытаний, проводили по таким показателям как вязкость кинематическая, содержание механических примесей и нерастворимого осадка, изменение величины щелочного и кислотного числа работающих моторных масел, температуры вспышки и содержания железа в масле. Противоизносные свойства определяли на машине трения. Полученные значения изменения свойств работающих моторных масел сравнивали с известными данными и закономерностями изменения характеристик масел, работающих в обычных условиях без использования РВС.

В процессе работы трактора через каждые 100 часов наработки определяли компрессию в цилиндрах двигателя и замеряли расход топлива (рисунок 3.19), определяемые по известным методикам [154], [155].

Оценка изменений ремонтно-восстановительного состава в процессе его разбавления

Анализируя результаты замеров и взвешивания деталей кривошипно-шатунного механизма (таблица 4.6), следует заметить, что установленные до начала испытаний вкладыши, ранее уже работавшие в условиях эксплуатации, имели незначительный износ, скорее не характерный для жестких условий работы тракторов. На рабочих поверхностях вкладышей отсутствовали царапины, глубокие следы трения.

После проведения испытаний смазочного масла с добавкой «Кластер» на поверхностях трения вкладышей заметных локальных новообразований не обнаружено. Имелись местные, малозаметные участки следов присутствия латуни. Однако взвешивание вкладышей, после работы РВС «Кластер» в двигателе в течение 200 часов, показало (таблица 4.6), что вес коренных и шатунных вкладышей, за данный период наработки, не только не уменьшился, а в некоторых случаях даже увеличился на 0,0001 – 0,0002 г. С учетом допустимой погрешности измерений, данные результаты уже являются констатацией фактов эффективной работы РВС «Кластер».

На следующем этапе исследований, проводился анализ эффективности работы разработанной смазочной композиции.

Смазочная композиция готовилась ранее представленным методом. Двигатель после проведения испытаний РВС «Кластер» разбирался. Отработавшие вкладыши удалялись, а на их место устанавливались вкладыши, отработавшие 500 часов в двигателе МТЗ-80, эксплуатируемого в условиях реального использования трактора. Перед началом испытаний шатунные и коренные вкладыши взвешивались (таблица 4.7). Коленчатый вал до и после проведения первого этапа испытаний, находился в рабочем состоянии. Замер шеек вала, в первом случае (таблица 4.6), показал, что за период наработки с трибопрепаратом «Кластер», его параметры не изменились, а на поверхности, как до начала первого этапа испытаний, так и перед вторым, отсутствовали какие-либо риски, царапины, видимые следы трения и износа, характерные для сильно изношенных коленчатых валов, часто встречающихся в условиях реальной эксплуатации тракторов.

Испытания разработанной смазочной композиции проводились при тех же условиях что и у известного РВС. В процессе испытаний нагрузка составляла 18 – 20 кгс, температура охлаждающей жидкости в радиаторе двигателя не превышала 90 С, давление масла в системе смазки находилось в диапазоне 2,5 – 3 кгс/см2.

Как и в первом случае, при испытаниях использовалось работающее, ранее «загрязненное», моторное масло, с показателями: содержание нерастворимого осадка 0,7 %; щелочное число 4,2 мг КОН/г; кислотное число 1,95 мг КОН/г. Дизельное топливо, на первом и втором этапах сравнительных стендовых испытаний, использовалось одно и тоже. Топливо соответствовало требованиям ГОСТ 52368.

Анализируя данные таблицы 4.7, в первую очередь следует обратить внимание на то, что за период наработки 400 часов, т.е. и на первом, и на втором этапе испытаний, значения параметров коленчатого вала остались неизменными. Это, прежде всего, положительно характеризует компонентные составы сравниваемых РВС, их высокие противоизносные свойства.

В результате взвешивания вкладышей (таблица 4.7) установлено, что вес коренных вкладышей увеличился в среднем на 0,0003 г, а шатунных на 0,0004 г, что подтверждает факт новообразований на поверхностях трения. К тому же, как показал визуальный анализ вкладышей, после разборки двигателя и промывки их в дизельном топливе, на всей рабочей поверхности трения имеется своего рода «блестящая пленка латунно-И на первом и на втором этапе сравнительных испытаний, перед началом и в конце, проводилась разборка центрифуги системы очистки масла ДВС. В таблице 4.8. представлены результаты взвешивания осадка из ротора центрифуги после испытаний в течение 200 часов. Анализ отложений в роторе центрифуги проводился после первых 10 часов работы и последующих 200 часов наработки.

«Кластер» в работающем моторном масле отклонений от известных закономерностей накопления примесей в роторе центрифуги системы очистки масла ДВС за 150 – 200 часов наработки не наблюдалось. Незначительные отклонения имели место в первые часы работы РВС, когда за 10 часов работы моторного масла вес примесей составил 21 г. За последующие 190 часов испытаний вес примесей вырос в 5 раз, в то время как масло работало и очищалось центрифугой в 20 раз дольше.

В результате взвешивания осадка из ротора центрифуги, при использовании масла со смазочной композицией (МСК), установлено, что после внесения препарата и его работы в течение 10 часов в ДВС, вес осадка составил 155 г, что почти в 8 раз больше, чем при использовании препарата «Кластер». Данный факт можно объяснить эффективной работой МСК, как «Агента», способствующего удалению смол, асфальтенов, карбенов, карбоидов из работающего моторного масла. В последующие 190 часов работы масла с МСК, из него было высажено центрифугой 88 г примесей. Это почти на 30 % меньше, чем в первом варианте за тот же период наработки. Данный факт можно оценивать как положительный, т.к. в первые 10 часов работы из масла уже были удалены практически все примеси и загрязнения. А меньший объем накоплений в роторе центрифуги, свидетельствует о «торможении» окислительных процессов в моторном масле в последующие часы его работы с РВС.

На протяжении всех этапов сравнительных стендовых испытаний РВС, проводился анализ изменения щелочного и кислотного числа работающего с добавками масла, а также анализ содержания нерастворимого осадка [42]. Отбор проб проводился через каждые 20 часов работы масла в двигателе, через сливной кран картера (специально установленный). Анализ загрязненности моторного масла проводился на предмет оценки эффективности процессов удаления продуктов окислений из работающего масла. На рисунке 4.26 представлены зависимости накопления примесей в работающем моторном масле, под действием препаратов «Кластер» и МСК от наработки в двигателе Д-240.

Похожие диссертации на Повышение эксплуатационных свойств ремонтно-восстановительных составов при их использовании в двигателях тракторов