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
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