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
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 |