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: 143

Скачиваний: 0

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

пературах (30—50°) образуются низкотемпературные осад­ ки, которые забивают масляную систему и преждевременно выводят из строя двигатели. При относительно высоких температурах ib -маслах наблюдается образование высоко­ температурных осадков, также нарушающих нормальную ра­ боту двигателя.

Влияние температуры охлаждающей жидкости на изменение качеств смазочных масел

В целях изучения влияния температуры охлаждающей жидкости на изменение качеств смазочных масел в процессе работы испытывалось масло Д-Л1 из бакинских нефтей на двигателях 4-10,5/15 и «Москвич-407» по 50-часовой про­ грамме. Температура охлаж­ дающей жидкости поддержива­ лась 55— 133°С. Показатели из­ носа, отложения нагара и лака на деталях двигателя, а также изменения качеств кар-

Рис. 3. Влияние температуры охлаж­ дающей жидкости на показатели

работоспособности двигателей: 1—чи­ Рис. 4. Влияние температуры охлаж­

стота

деталей двигателя в баллах;

дающей жидкости на изменение ка­

2

износ

поршневых колец в

мг\

3—отложение

нагара в мг\ — —дви­

чества масла в условиях работы дви­

гателей: ------- двигатель 1-410,5/13;

гатель

1-410,5/13;------- двигатель

— -----двигатель «Москвич-407».

 

«Москвич-407».

 

терного масла, полученные в процессе испытания, приведены в табл. 8, 9 и на рис. 3, 4.

82

 

 

 

Т а б л и ц а

8

Влияний температуры охлаждающей жидкости на показатели

 

работоспособности двигателя 4-10,5/13,

при его работе на масле Д-11

из бакинских

нефтей (топливо ГОСТ-305-58, продолжительность 50 часов)

 

 

Температура охлаждающей

 

Показатели

работоспособности

 

жидкости,

°С

 

 

 

 

 

двигателя

50

100

135

 

 

 

 

Отложения нагара, г

6,67

11,1

13,93

 

Лак на юбке поршня, баллы

1,34

2,35

5,73

 

Износ поршневых колец, мг

1,67

1,18

2,30

 

Моторный индекс

9,68

14,632

21,96

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9

Влияние температуры охлаждающей жидкости на показатели

 

 

работоспособности двигателя «Москвич-407»

 

 

 

 

Температура охлаждающей

 

Показатели

работоспособности

 

жидкости,

°С

 

двигателя

50

85

135

 

 

 

 

Отложения нагара, г

0,37

0,48

0,52

 

Лак на юбке поршня, баллы

1,0

2,5

4,5

 

Износ поршневых колец, мг

328

177

327

 

Износ вкладышей шатунных подшип-

 

 

 

 

ников, мг

 

209

120

177

 

Состояние поршневых колец, баллы

0

0

0

 

Результаты анализа экспериментальных данных позво­ ляют сделать следующие выводы:

1. С повышением температуры охлаждающей жидкости от 50 до 135° С количество отложений лака и нагара на де­ талях поршневой группы растет. Так, если чистота деталей

работающего двигателя с

охлаждающей

жидкостью при

50° С составила 6,35 балла,

то при 135° С

этот показатель

повысился до 16,72 балла.

 

 

2. Повышение температуры охлаждающей жидкости в указанных пределах способствует увеличению нагара на поршневых кольцах. Например, если при температуре охлаждающей жидкости 50° С количество нагара на кольцах

составляло 332,0 мг, то

при 135° С оно повысилось до

588,0 мг. Нагар при 50° С

< чешуйчатого строения, мягкий, а

при 135° С твердый.

 

83


3, С ростом температуры охлаждающей жидкости изме­ нение износа поршневых колец носит непрямолинейный ха­ рактер. При температуре охлаждающей жидкости двигателя 50° С износ поршневых колец больше, чем при 100° С (336 мг против 237), а при 135° С значительно больше (460 мг), чем при 50 и 100° С.

Т а б л и ц а 10

Изменение качеств отработанных масел в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в двигателях

Температура Вязкость охлаждаю­ при 50 щей жид­ °С, сст кости, °С

Коксуе­ Золь­

Кислот­

Осадок, %

ное чис­

Ит. ч. окси

мость, % ность, %

ло, мг

 

КОН

общий кислоты и

 

 

асфальтены

„Москвич-407“

50

76,33

0,46

0,09

0,28

0,26

0,07

85

86,84

0,45

0,08

0,13

0,32

0 ,1 2

135

89,47

0,75

0 ,1 2

0,25

0,44

0,15

 

 

 

4-10,5/13

 

 

 

50

80,87

0,25

0,04

0,11

0,33

0 ,1 0

100

88,41

0,39

0,07

0 ,1 2

0,46

0 ,1 2

135

97,50

0,49

0,11

0,16

0,63

0,18

4. Изменение качеств смазочного масла в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (табл. 10) свиде­ тельствует о том, что повышение ее температуры в пределах

50— 135°С способствует увеличению вязкости,

коксуемости,

зольности и количества осадка в отработанном

масле.

5. Анализ экспериментальных материалов

со всей оче­

видностью показывает, что температура охлаждающей жид­ кости существенно влияет на степень старения масла, вслед­ ствие чего изменяются показатели работоспособности дви­ гателя. Это обстоятельство настоятельно требует оснащения двигателей термостатами, обеспечивающими поддержание температуры охлаждающей жидкости при эксплуатации двигателей в оптимальном интервале 75—85° С. Полученные данные свидетельствуют также о необходимости повышения термоокислительной стабильности масел.

Анализ нагара, снятого с днищ и боковых поверхностей поршней, а также с поршневых канавок и колец после рабо­ ты двигателя в различных температурных условиях (табл. 11), показывает, что с ростом температуры охлаждающей жидкости смазочное масло, соприкасаясь с поверхностями деталей, подвергается более глубоким превращениям. В

84


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

11

Влияние температурного режима двигателей на характер

 

 

образующегося нагара

 

 

 

 

 

 

Элементарный состав нагара, %

 

Условия образования

 

Москвич-407

 

 

ДТ-54

 

нагара

Н

С

О

S

Н

С

О

S

 

50°С

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагар с днища поршня 5,59

65,65

27,96

0 ,8

3,71

60,68

35,61

О ТС.

Нагар с боковой поверх­

5.64

 

 

отс.

 

 

 

 

ности

69,88

24,48

5,08

67,73

26,75

0,44

Нагар с колец и канавок 5,19

67,31

27,50

отс.

5,33

62,58

31,66

0,43

100°С

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагар с днища поршня 5,04

64,08

30,18

0,70

3,32

58,17

38,23

0,25

Нагар с боковой поверх­

4,81

 

 

0,40

 

 

 

 

ности

68,11

26,68

4,94

63,47

29,74

0,51

Нагар с колец и канавок

4,70

64,35

30,28

0,67

5,11

61,35

32,81

0,35

135°С

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагар с днища поршня 4,60

57,07

37,63

0,70

3,14

53,07

49,49

0,30

Нагар с боковой поверх­

4,56

 

 

0,56

 

 

 

 

ности

64,13

30,75

4,85

60,56

34,54

0,60

Нагар с колец и канавок

4.12

63,78

31,56

0,54

5,01

59,77

34,95

0,27

результате этого изменяется состав нагара —■ содержание углеводорода в нем падает, а количество кислорода воз­ растает.

Влияние продолжительности работы масел на изменение их качества

Не менее важную роль в изменении качеств масел игра­ ет продолжительность их работы. Срок смены масел в дви­ гателе всецело зависит от скорости накопления в них про­ дуктов старения и от характера последних. Этому вопросу посвящены работы многих исследователей. По мнению Н. В. Брусянцева, длительность работы двигателя без смены мас­ ла лимитируется образованием шламов, вызывающих опас­ ность засорения каналов системы смазки.

Н. П. Войнов срок смены масла связывает с интенсив­ ностью износа деталей двигателя. Время, соответстующесрезкому изменению интенсивности износа, по его мнению, должно определять срок смены масла.

Т. П. Сафронова считает, что с увеличением продолжи­ тельности работы масла количество отложений на поршнях

иосадка в отработанном масле растет.

Врезультате исследований Г. Н. Гордеев и А. Р. Кося-

85


гин пришли к заключению, что нее загрязняющие м>асда ве­ щества образуют с ним лишь механическую смесь и удале­ ние их придает маслам первоначальное качество. Кроме того, накопление в отработанном масле продуктов окисле­ ния и окислительной конденсации — асфальтосмолистых ве­ ществ не ускоряет, а тормозит процесс лакообразования на деталях работающего двигателя. Наличие противоречивых мнений о влиянии срока смены масла на работоспособность двигатели потребовало специального исследования но дан­ ной проблеме, имеющей большое теоретическое и практиче­ ское значение.

Изучение влияния продолжительности работы смазоч­ ных масел на изменение их качеств и на показатели работы двигателя проводилось на различных типах двигателей. На установке ПЗВ, состоящей из одноцилиндрового микродви­ гателя и вращающего электромотора, по режиму стандарт­ ного метода испытаний было исследовано семь сортов масел из бакинских и восточных нефтей в смеси с присадками СБ-3 и БФКПродолжительность испытаний была доведена до шести часов, против двух по стандарту. За этот период долив и смена масла не производились. В течение шести часов три раза (через каждые 2 часа) установку останавли­ вали и по стандартной шкале ИЗБ оценивали лакообразование на поршне.

Установлено, что с ростом продолжительности работы масла количество лаковых отложений на поршне для всех

без исключения масел увеличивается с 0,5

до 1,0—1,5

балла.

 

В режиме, предусмотренном программой

междуведом­

ственных испытаний на двигателе «Москвич-407», исследова­ лись масла кислотно-контактной очистки АК-40 из бакин­

ских нефтей. Испытания проводились в

течение 250 часов

 

 

 

 

Т а б л и ц а 12

Расход масла АК-10 двигателем «Москвич-407» за 250 часов работы

Продолже-

Наличие

Расход масла,

кг

 

 

Долив

кость рабо­

масла в

 

 

весь расход масла, кг

ты, час

картере, кг отбор проб

угар

 

 

 

 

масла

50

4,3

100

4,3

150

4,3

2 0 0

4,3

2504,3

Вс е г о

0 ,2

1,10

1,30

1,3

0 ,2

0 ,8

1,0

1,0

0 ,2

1,05

1,25

1,25

0 ,2

1,25

1,45

1,45

0 ,2

1,36

1,56

1,56

 

 

 

6,55

86


без смены масла, с заменой через 50 часов работы двига­ теля одного поршня. В конце испытания мы располагали парными поршнями, работавшими в течение 50, 100, 150 и 200 часов, при этом срок работы масла был равен сроку ра« боты первого комплекта поршней, а срок работы масла вто­ рого комплекта поршней соответствовал 250 часам.

Рис. 5. Влияние продолжительности работы масла АК-10 на показа­ тели работоспособности двгаителя «Москвич-407»,

а. Износ деталей: /, 2—износ колец первого л второго комплек­ тов поршней; 3, 4—износ шатунных вкладышей первого и второго ком­

плектов; 5—железо в отработанном масле, б. Отложения на поршне: 1, 2—чистота деталей первого и вто­

рого комплектов; 3, 4—отложение нагара на первом и втором ком­ плектах деталей.

За период испытания через каждые 50 часов отбиралась проба масла в количестве 200 г для анализа качества и с учетом угара добавлялось свежее масло в количестве, необ­ ходимом для сохранения постоянного объема его в картере. В табл. 12 приведены данные о расходе масла по циклам за 250 часов работы двигателя. За это время масло в картере обновлялось почти полтора раза. Результаты исследования показателей работоспособности и изменения качества масла приведены в табл. 13, 14 и на рис. 5—7.

Анализ проведенных исследований показывает, что с увеличением продолжительности работы масла АК-10 за­ грязнение поршней первого комплекта растет. Так, напри­ мер, нагар на днище поршней за 50 часов работы покрывает 65% поверхности слоем толщиной 01—0,3 мм, а за 200 часов работы — 90%, соответственно на буртах поршней нагар покрывает 70 и 95% поверхности, при этом на юбке поршня

87

после 50 часов работы отложения лака соломенного и свет­ ло-коричневого цвета, а после 200 часов — черного цвета.

Рис. 6. Влияние продолжительно­

 

сти работы масла АК-10 па изме­

 

нение его качеств: 1—вязкость при

 

50°С; 2—нейтральные смолы, %;

 

•?—общий осадок, %; 4—оксикис-

 

лоты и асфальтены, %; 5—карбе-

Рис. 7. Изменение состава отложений

ны и карбоиды, %•

на поршне в зависимости от продол

 

жительности работы масла АК-10.

Износ поршневых колец и вкладышей шатунных подшинников за 200 часов работы масла в двигателе оказался

примерно в 3—4,5 раза больше, чем за

50 часов. Однако

ин-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

13

 

Влияние продолжительности работы масла на показатели

 

 

 

 

 

работоспособности

двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продол жительность работы поршня, час

Показатели

работо-

50

100

150

2 0 0

50

100

150

2 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

способности

двигателя

 

Продолжительность работы масла, час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

100

150

2 0 0

50

100

150

2 0 0

Износ

поршневых

ко-

 

106

 

 

 

 

 

 

лец, мг

 

 

ша­

101

2 2 2

311

117

1,29

261

344

Износ

вкладышей

 

 

 

 

 

 

 

 

тунных

подшипников,

 

155

 

 

 

 

 

 

мг

 

 

 

 

8 8

252

391

177

256

380

567

Отложения

нагара,

г

0,61

0,92

1,09

1,46

0,64

0,98

1,12

1,48

Чистота

поршня, баллы

4,61

6,21

7,85

8,93

5,53

6,76

9,41

11,12

88