книги из ГПНТБ / Сулейманова, Ф. Г. Композиции присадок к моторным маслам из бакинских нефтей

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

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

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

•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

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

80

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

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

82

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

88

тенсивность износа по абсолютным значениям и по количе­ ству железа в отработанном масле заметно .растет лишь после 100 часов работы масла. Отложение нагара за 200 ча­ сов увеличивается но сравнению с 50 часами работы при­ мерно в 2,5 раза, а отложение лака на поршнях за этот период — примерно в два раза.

Т а б л и ц а 14

Изменение качеств масла АК-10 в зависимости от продолжительности его работы

Сравнение работы двигателей на первом и втором ком­ плектах поршней показывает, что поршни второго комплекта в отношении смазки находились в более плохих условиях (при работе поршней 50, 100, 150 и 200 часов продолжитель­ ность работы масла для .всех поршней составила 250 часов). Износ всех четырех поршней второго комплекта с продол­ жительностью работы 50, 100, 150 и 200 часов примерно на 20% выше, чем у соответствующих поршней первого ком­ плекта. .В период работы поршней второго комплекта износ вкладышей шатунных подшипников оказался примерно в 1,5—2,0 раза выше, а отложений лака и нагара — примерно на 15—30% больше, чем при работе поршней первого ком­ плекта.

На величину износа колец, вкладышей шатунных под­ шипников и отложений нагара и лака при работе второго комплекта поршней, безусловно, благоприятное влияние оказало почти лолуторакратное обновление масла в картере

фальтенов в отработанном масле вызвало повышенный износ вкладышей подшипников. Анализ осадков и отложений на

89