Файл: Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

медленнее нарастает содержание механических примесей и сохраняется -более высокая концентрация присадки (43%). Вследствие этого снижается интенсивность износа деталей двигателя. Повышенная коксуемость отработанного масла в случае применения центробежного фильтра свидетельствует о большей степени его загрязнения органическими осадка­ ми. Данные о влиянии типа фильтров на показатели работо­ способности двигателей приведены в табл. 6.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

 

 

Износ

деталей и отложение нагара

 

 

Показатели

работоспособности

Типы фильтров

 

 

 

 

двигателя

 

АСФО

ЦРМ

 

 

 

 

■ Средний износ

одного

поршневого

 

 

 

кольца, яг

 

 

35

24,5

Состояние колец:

 

 

 

а)

свободных

 

 

18

17

б)

плотных

 

 

4

6

в)

прихваченных

 

2

1

Отложения нагара на деталях, г

10,7

11,9

Анализ экспериментальных материалов подтверждает положение о том, что тип фильтров тонкой очистки масла оказывает существенное влияние на показатели работоспо­ собности двигателя, присадок и на загрязнение масла при работе двигателя. Эти выводы справедливы и для карбюра­ торных двигателей. В табл. 7 приведены результаты сравни­ тельных исследований различных типов фильтров на двига­ теле ЗИЛ-450 [30].

.

Т а б л и ц а 7

Сравнительные результаты испытаний на износ деталей двигателя ЗИЛ-150 с применением масляных фильтров

Показатели

Средний износ цилиндра, мк Износ коленчатого вала, мк Износ поршневых колец, мг

Центробежный

АСФО

фильтр

 

14,1

2 0 ,0

3,0

13,4

95

137

Результаты экспериментов показывают, что, несмотря на большую степень загрязнения смазочных масел, во всех случаях испытаний двигателей с центробежным фильтром износ деталей значительно ниже, чем при использовании фильтров АСФО. На первый взгляд это положение кажется

77


парадоксальным. Однако исследованиями [2, 3 и 29] установлено следующее:

а) «при работе двигателя с центробежным фильтром в отработанном масле накапливается значительно меньшее количество неорганических осадков, чем при использовании фильтра АСФО. Под действием центробежных сил частицы неорганических веществ с большим удельным весом, отде­ ляясь, накапливаются на стенках центробежного фильтра. Уменьшение содержания неорганических примесей в отра­ ботанном масле способствует снижению износа деталей двигателя;

б) фильтры АСФО полностью извлекают из масла карбены и карбоиды, тогда как при центробежной фильтрации они сохраняются в отработанном масле в количестве 0,2—

0,25% (от объема масла);

в отработанном мас­

в) при центробежной фильтрации

ле содержится асфальтенов в 2 раза и

сгораемых осадков в

2,7 раза больше, чем при фильтрации через АСФО, что и объясняет повышенное загрязнение масла при центробеж­ ной фильтрации;

г) количество нейтральных смол в отработанном масле и кислотное число в случаях применения обоих типов филь­ трации практически одинаковы.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

Как указывалось ранее, на скорость и глубину окисле­ ния смазочных масел в условиях работы двигателя при про­ чих равных условиях существенное влияние оказывает тем­ пературный режим, который, в свою очередь, зависит от условия эксплуатации. На изменение температуры поршня, гильзы, охлаждающей жидкости, а следовательно, и масла в картере оказывают влияние такие эксплуатационные фак­ торы, как число оборотов коленчатого вала, нагрузка дви­ гателя, угол опережения впрыска топлива (угол опережения зажигания), температура охлаждающей жидкости и всасы­ вающего воздуха и т. п. В процессе работы двигателей в зависимости от условий эксплуатации указанные факторы изменяются и поэтому создаются различные температурные условия работы смазочных масел. Теоретический и практи­ ческий интерес представляет исследование влияния этих факторов на температурный режим работы двигателя и на условия работы масел.

С целью исследования влияния различных факторов на температурный режим работы двигателя нами проводились испытания масла на одноцилиндровом отсеке двигателя

78


ДТ-54, оснащенного термопарами, установленными на рас­ стоянии 30, 109 и 181 мм от ВМТ по высоте гильзы цилин­ дра, и пятью термопарами на поршне (рис. 2). Термопары были установлены также на входе и выходе охлаждающей жидкости и масла, на всасывающем и выхлопном коллекто­ рах. Температура измерялась и регистрировалась электрон­ ным потенциометром ЭПП-09.

Рис. 2.

Вопросу создания надежных контактирующих устройств для замера температуры в различных точках поршня, спо­ собных передать термо-э. д. е. от пирометрического преобра­ зователя до измерителя в процессе работы двигателя по­ священы труды ряда исследователей. Для надежной работы контактирующих устройств необходимо создание схемы, обеспечивающей периодический съем с каждого пирометри­ ческого преобразователи тер'мо-э. д. с. за каждый оборот кривошилно-шатунного механизма.

79


Наличие относительно высоких температур поршня я большое количество ходов поршня вызвали при конструиро­ вании контактирующего устройства ряд трудностей. Разра­ ботанная нами конструкция контактного устройства проста и надежна. Устойчивая контактная группа смонтирована на поршне ДТ-54, а пирометрические преобразователи вмонти­ рованы в поршень двигателя (рис. 2).

Надежность контактной группы обеспечивается малым значением изгибающего момента в нижних контактах, рабо­

тающих на

изгиб. Максимальная величина изгиба 1,75

мм,

а скорость

его при максимальном числе оборотов

1300

об!мин у двигателя ДТ-54 равна 0,44 м/сек. Эта

скорость

является основным критерием работоспособности

контакт­

ной группы. Таким образом, чем выше скорость, тем

меньше

работоспособность контактных устройств.

Наличие надежного устройства позволило исследовать влияние различных факторов на температурный режим ра­ боты двигателя. Для этой цели было использовано топливо ГОСТ 4749-49 и масло ГОСТ 5304-54. Исследование влияния

нагрузки

двигателя на

его

температурный режим велось

при постоянной скорости

вращения

коленчатого

вала 1300

об/мин,

нагрузка изменялась

от 16

до 100%-

Результаты

испытаний показали, что с увеличением часового расхода топлива от 1,03 до 3,4 кг/час температура во всех пяти точ­

ках поршня растет неодинаково. Температура

гильзы

во

всех тачках увеличивается примерно на

30° С,

однако

при

указанных расходах топлива она на 20°С

выше,

чем в

3, 4

•и 5 точках поршня. При этом температура выхлопных газов повышается на 320° С, охлаждающей жидкости на выходе— на 20° С и масла — на 16—48° С.

Влияние числа оборотов двигателя на его температур­ ный режим изучалось при постоянном расходе топлива 2,6 кг/час в интервале скоростей 900—П500 об/мин, через каждые 100 об/мин. Исследованием установлено, что с рос­ том числа оборотов двигателя от 900 до 1500 об/мин тем­ пература поршня и гильзы снижается незначительно; изме­

нения ее для всех пяти

точек поршня

составили

5—40° С,

для гильзы — 25—27° С.

Температура выхлопных газов сни­

зилась на 50—60° С, а

охлаждающей

жидкости

и масла

практически не изменялась (2—3° С).

Как видно из этих данных, увеличение скорости враще­ ния коленчатого вала от 900 до 1500 об/мин практически не оказало влияния на температуру поршня и гильзы, что объ­ ясняется, по-видимому, постоянством расхода топлива за

единицу

времени. Снижение температуры выхлопных га­

зов по

мере увеличения

скорости вращения коленчатого

вала связано с уменьшением цикловой подачи топлива.

Исследование влияния

температуры охлаждающей жид­

80


кости в пределах 50—150° С на температурный режим дви­ гателя проводилось при 1300 об/мин, расходе топлива 2,6 кг/час, угол опережения впрыска © до ВМТ составлял 19°.

Установлено, что с повышением температуры охлажда­ ющей жидкости во всех точках поршня и гильзы темпера­ тура растет, причем повышение ее для всех точек поршня

составляет примерно 70°, а для

гильзы — МО—120° С, тем­

пература выхлопных

газов возрастает на 100° С,

масла — на

20° С. При тех же

параметрах

исследовалось

воздействие

температуры масла

в пределах

40—90° С на температурный

режим двигателя. Экспериментально показано, что возрас­

тание

ее

на 50° С

приводит к повышению

температуры

поршня

во

всех точках на 35—40°, гильзы — на

42—47° С,

температура выхлопных газов не изменяется,

а

охлажда­

ющей жидкости — повышается на 30° С.

 

 

Влияние угла опережения впрыска топлива на темпе­

ратурный

режим

двигателя изучалось также

при 1300

об/мин, расходе топлива 2,6 кг/час, при этом угол опереже­ ния впрыска изменялся в пределах 15—35° до .ВМТ. Выяв­ лено, что увеличение угла опережения впрыска на 20° зна­ чительно повышает температуру поршня и снижает ее у гильзы и выхлопных газов. Повышение ее у поршня соста­ вило 10—67° С, у гильзы она снизилась на 10—20°, у вы­ хлопных газов — на 110° С, а у масла практически не изме­ нилась.

Исследование влияния температуры всасываемого воз­ духа в пределах 30—70° С на режим работы двигателя про­

водилось

при

тех

же

оборотах

и расходе

топлива, угол

опережения впрыска

до ВМТ составлял 19°. Повышение ее

на 40° С

не оказывало

практического влияния

на

темпера­

туру поршня,

гильзы,

а также

охлаждающей

жидкости

и масла. Температура выхлопных газов возрастала на вели­ чину повышения температуры всасываемого воздуха, т. е.

на 40° С.

Как видно из экспериментальных данных, наибольшее влияние на температуру поршня, гильзы и масла оказывают нагрузка двигателя, угол опережения впрыска топлива и температура охлаждающей жидкости. В процессе эксплуата­ ции транспортных двигателей установление оптимального утла опережения впрыска топлива и нагрузки может быть легко осуществлено и условия работы смазочных масел при этом не ухудшатся.

Температура охлаждающей жидкости в зависимости от условий эксплуатации, сезона и климатических условий, не­ смотря на наличие термостатирующих устройств в двигате­ ле, колеблется в широком диапазоне (40—400°С ). Это обстоятельство создает неблагоприятные условия для рабо­

ты смазочных масел, так

как при относительно низких тем­

i-6

81