Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перс icon

Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перс









Скачать 65.06 Kb.
НазваниеОдним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перс
Размер65.06 Kb.
ТипДокументы
Испытания в МАМИ

Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перспективным направлением решения этой проблемы является использование в двигателях моторного масла с различными присадками и добавками, которые реализуют принцип самоорганизации в узлах трения и, так называемое, «безызносное» трение. При использовании такой технологии добавки к моторному маслу, получившие название кондиционеров металла  и представляющие собой сложное химическое соединение с активными ионами железа, становятся  в результате химической реакции в зонах трения  частью структуры металла, сглаживая шероховатость и микропоры и микротрещины. На поверхностях трения из компонентов кондиционера металла формируется тонкий защитный слой и в результате трибохимических реакций осуществляется цикл «износ-восстановление».

Одним из таких кондиционеров  металла является добавка к моторному маслу « Ройл Тритмент» (РТ) компании Neways International.

Целью проведения испытания являлось определение влияния добавки «Ройл Тритмент» (РТ) к моторному маслу на мощностные и экономические показатели двигателя ВАЗ-21011 при работе по внешней характеристике, а также исследование ремонтно-восстановительных свойств добавки путем изменения компрессии в двигателе и микрометраже цилиндров и коленчатого вала.

Объектом испытаний был двигатель «ВАЗ – 2101», выработавший свой ресурс  (падение компрессии в цилиндрах было более допустимой величины.) См. таблицу №1.

№ цилиндра

1

2

3

4

 Компрессия в цилиндре  Рк(кгс/кв.см)

до заливки добавки РТ

9,4

9,4

10,0

10,0

Компрессия в цилиндре  Рк(кгс/кв.см)

после 30 часовой обработки с доб. РТ

10,0

10,2

10,3

10,1

Компрессия в цилиндре  Рк(кгс/кв.см)

дополнительной 10 часовой обработкой с добавкой РТ

10,4

11,0

11,0

11,0

Перед началом испытаний была проведена разборка и промывка двигателя, выполнен микрометраж цилиндров двигателя, коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Испытания проводились на моторном масле «ТНК Мотор» с вязкостной характеристикой по классификации SAE 15W40 и новым масляным фильтром.

Мощность механических потерь определялась методом прокручивания двигателя от мотор-генератора испытательного стенда MEZ-VSETIN в диапазоне от 1000 до 5400 мин-1 при полностью открытом дросселе и выключенном зажигании.

Скоростная внешняя характеристика снималась в диапазоне частот от 1500 до 5400 мин-1с замером параметров через каждые 200 оборотов в минуту. Температура охлаждающей  воды при снятии контрольных замеров поддерживалась в диапазоне 80+2град, моторного масла  90 град. Снятие контрольных  параметров проводилось без изменения  регулировок карбюратора. Угол опережения зажигания изменялся за счет действия штатных устройств системы зажигания (центробежного регулятора и вакуум-корректора).

Компрессия в цилиндрах определялась на прогретом двигателе при прокручивании его  от мотор-генератора при частоте вращения 200 об/мин.

После сборки двигателя была проведена его  10-ти часовая обкатка и сняты контрольные характеристики, представленные на рис. 1 и 2.

Заливка добавки РТ была проведена в соответствии с инструкцией завода –изготовителя из расчета 80 мл на 1л моторного масла, то есть в двигатель ВАЗ- 21011 было залито 310 мл.

Обкатка двигателя на масле с добавкой проводилась в течение 30 часов при изменении нагрузки  от минимальной  до максимальной и частоты вращения коленчатого вала от 800 до 5100 мин-1: после чего вновь были сняты контрольные характеристики двигателя и замерена компрессия в цилиндрах. Результаты сравнения показателей двигателя представлены в таблице 1 на рисунках 1 и 2. Уменьшение потерь на трение (снижение мощности механических потерь) наблюдалось  во всем диапазоне частот вращения и на частоте вращения 5400 мин-1 составило 11,5 %.Ощутимый прирост эффективной (полезной) мощности на внешней характеристике наблюдается только на больших частотах вращения, так как этот прирост обусловлен был в основном уменьшением механических потерь, абсолютные значения, которых на низких частотах невысоки. Изменение часового расхода топлива оказалось в пределах точности замер. Возросла компрессия в цилиндрах, особенно в тех  из них, где значения были низкими  (таблица № 1).




После проведения этой серии опытов по предложению представителей фирмы, была проведена дополнительная обкатка двигателя в течение 10 часов на режимах полной нагрузки двигателя  и частотах вращения  5500 – 4500 мин-1и вновь сняты контрольные характеристики двигателя. Результаты испытаний показали (рис1 и 2 таблица 1), что мощность механических потерь еще больше уменьшилась и на максимальных частотах вращения это падение составило 8,6 %Таким образом, суммарное уменьшение потерь  на трение в двигателе составило примерно 20 %, что надо признать впечатляющим результатом  (рис.3).

Еще больше возросла компрессия в цилиндрах, что, по всей видимости, объясняется  ремонтно-восстановительными  действиями добавки к маслу. Увеличение компрессии, а иными словами, уменьшение пропуска газов через кольцевое уплотнение во время рабочего цикла, сказалось на улучшении наполнения цилиндров свежей горючей смесью, о чем свидетельствует увеличение часового расхода топлива, и на протекании процессов сжатия и сгорания. Эти факторы, в  совокупности с уменьшением потерь на трение, привели к увеличению максимальной эффективности мощности двигателя и крутящего момента на 7-8,5 % по сравнению с результатами испытаний без добавки (рис.4) 



Разборка двигателя после проведения испытаний и микрометраж цилиндров и коленчатого вала показали, что изменение их размеров находилось в пределах точности замеров  (цена деления измерительного прибора 0,002мм). Визуальный осмотр показал, что на поверхностях (шейках коленчатого вала и кулачках и т. п.) образовалась явно различимая пленка, имеющая зеркальную поверхность. Толщина пленки, как следует из результатов микрометража и из исследований разработчиков добавки РТ, составляет доли микрометра. Однако эта толщина оказывается достаточной для сглаживания микронеровностей и заполировки поверхностей, которые до испытаний добавки имели матовый оттенок со следами натиров. Следует отметить, что обнаруженные при разборке двигателя до испытаний дефекты на вкладышах при выбранном жестком режиме 10-часовой обкатки (режим максимального крутящего момента двигателя, когда давление газов в цилиндре достигает наибольшего значения) наверняка привели бы к стуку двигателя, возрастанию мощности механических потерь, падению эффективной мощности. Однако при использовании добавки «Ройл Тритмент» этого не наблюдалось. Можно предположить, что в данном случае сказалось действие ремонтно-восстановительных свойств добавки, обеспечивающей возникновение на поверхностях трения  защитного покрытия. Выглаживание поверхностей трения, их заполировка и привела к уменьшению коэффициента трения и существенному уменьшению потерь на трение, о чем говорилось выше.

На основании проведенных исследований следует ожидать и другие положительные эффекты от использования добавки к маслу «Ройл Тритмент». В частности, образование защитной пленки свидетельствует о возможном увеличении долговечности двигателя за счет повышения износостойкости, реализации безызносного трения.

Уменьшение мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот вращения, в том числе и оборотах холостого хода,  дает возможность обеднить регулировку карбюратора  на холостом ходу. Это неизбежно приведет к уменьшению эксплуатационного расхода топлива и уменьшению токсичности отработанных газов.  Однако исследование этих аспектов действия добавки  «Ройл Тритмент» к моторному  в программу данного исследования не входили..

Сравнивая полученные в МГТУ «МАМИ» результаты испытаний  добавки «Ройл Тритмент» с двумя кондиционерами металлов отечественного производства, можно констатировать, что максимальное снижение мощности механических потерь получено именно при использовании добавки «Ройл Тритмент» и, соответственно, большим оказалось и увеличение максимальной эффективной мощности двигателя (на 7-8,5% вместо 2-3%).

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

В результате проведенных моторных испытаний двигателя ВАЗ 21011 на моторном масле с добавкой  «Ройл Тритмент» установлено следующее:

1.    Добавка «Ройл Тритмент» к моторному маслу приводит к снижению мощности механических потерь двигателя  во всем диапазоне частот вращения. На максимальных частотах вращения уменьшения потерь на трение  двигателя ВАЗ 21011 составило  18-20 %.

2.    За счет ремонтно-восстановительных свойств добавка «Ройл Тритмент» обеспечила увеличение компрессии изношенного двигателя ВАЗ 21011 на 1-1,6 кг/кв см.

3.    Увеличение компрессии в цилиндрах и снижение мощности механических потерь обуславливают повышение эффективной мощности изношенного двигателя   и его крутящего момента на 8-8,5 %.

4.    Действие добавки РТ к моторному маслу наиболее полно проявляется после обкатки двигателя на больших нагрузочных и скоростных режимах.

5.    Образование защитного слоя на трущихся поверхностях, сглаживание микронеровностей деталей двигателя предотвращает склонность их к задирам и натирам на экстремальных режимах эксплуатации.

Проректор по научной работе   д.т.н., профессор   Бахмутов С.В.
Научный руководитель, зам.заведующего кафедрой «Автомобильные и тракторные двигатели», доцент, к.т.н.  Макаров А.Р.
Инженер   Курятников Д.А.

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:



1 Устройство и работа 2 Вдвигателях внутреннего сгорания 4 Люди
Магнето — магнитоэлектрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. В настоящее время применяется в системах...



Улучшение экологических и экономических показателей двигателей внутреннего сгорания на основе применения индивидуальных приводов клапанов газораспределительного
Лидерство удерживает марка «газ», на долю которой приходится около трети автопарка Ростовской области. Проживают в Ростовской области...



Одним из важнейших достоинств двигателя внутреннего сгорания является то, что автомобиль на одной заправке топливом может проехать 500 600 и более километров



Теплосиловые газовые циклы циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
Рабочим телом является на первом этапе воздух или смесь воздуха с легко воспламеняемым топливом, а на втором этапе — продукты сгорания...



1. Понятие о диагностике двигателей
Одним из важнейших условий поддержания на высоком уровне эффективности и надёжности двигателей является своевременное обнаружение...



Применение газообразного топлива для двигателей внутреннего сгорания



Двигатели внутреннего сгорания. Их преимущества и недостатки
Новые конструкторские решения, внедренные в двигатель внутреннего сгорания; Стр. 21



Научные основы создания регулируемых приводов газораспределения локомотивных двигателей внутреннего сгорания нового поколения



Вопросы к итоговому междисциплинарному экзамену по специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»
Классификация, общее устройство и характеристика двигателей внутреннего сгорания



Разработка теории вибрационного разрушения нежестких дорожных одежд и путей повышения их долговечности

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2020

обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

разработчик i-http.ru

на главную