Диагностирование состояния двигателей внутреннего сгорания машин и определение оптимальных сроков замены масла по параметрам работающих смазочных масел

 

Миягашев С.В.

Хакасский технический институт – Филиал

ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г.Абакан

Основной причиной выхода из строя двигателей (85-90%) происходит по причине изношенности их деталей, на что в свою очередь в значительной степени оказывает влияние качество применяемых моторных масел, а сокращение расхода моторных масел является одной из важнейших проблем при эксплуатации. Вопросам установления рациональных сроков замены моторных масел и определения показателей качества, работающих масел посвящено большое количество исследований, что подчеркивает важность данных вопросов. В настоящее время сроки замены масла осуществляются за счет соблюдения планово-предупредительной системы технического обслуживания, что не всегда отражает реального положения.

Масла, являясь эксплуатационным материалом, по влиянию на эффективность работы техники равнозначны конструкционным материалам, в том числе и по цене. Система смазки двигателя, являясь по сути «кровеносной системой» ДВС является уникальным носителем информации о техническом состоянии смазываемого объекта. Обширные научные исследования, проведенные во многих странах, показали высокую надежность диагностических прогнозов неисправности двигателей, основанных на анализах работавших в них масел.

Особенно это актуально для двигателей строительной и дорожной техники работающих в отрыве от основных баз, где выявление неисправностей на ранних стадиях их возникновения, способно предотвратить выход из строя всего двигателя. Не подменяя другие методы диагностирования, в сравнении с другими методами диагностики этот метод имеет ряд преимуществ:

  • не требуется прекращение эксплуатации транспортного средства;
  • диагностику выполняют без разборки;
  • неисправности двигателя обнаруживают на ранней стадии возникновения;
  • не требуется доставка диагностической аппаратуры к местам эксплуатации техники или ее перегон на посты диагностирования;
  • анализ работающего масла дает возможность заменять его при действительной утрате им работоспособности, а не после заданной наработки, не учитывающей конкретные условия эксплуатации.

Правда при этом придется выполнять ряд необходимых условий:

  • двигатель в течении всего времени наблюдения за его техническим состоянием должен работать на моторном масле одной марки;
  • пробы масла следует отбирать из прогретого двигателя перед доливкой свежего масла для компенсации израсходованного;
  • периодичность отбора проб должна быть равна четверти пробега или времени работы двигателя до смены масла согласно инструкции завода-изготовителя;
  • водитель должен информировать обо всех обстоятельствах, способных повлиять на состав и свойства работающего масла (вынужденная доливка другого масла, резкое изменение эксплуатационных условий и т.д.).

Анализ нескольких проб дает возможность установить зависимости изменения состава и показателей работоспособности масла от времени его работы, которое указано в таблице.

Поскольку для диагностических целей определяют те же самые показатели, по которым устанавливают пределы работоспособности масла, анализ проб дает возможность предотвращать его преждевременную замену и не допускать работу двигателя на масле, утратившем работоспособность.

В настоящее время диагностирование двигателей по анализам масла получает все большее применение. Некоторые производители моторных масел выполняют анализ пробы отобранных из двигателей автомобилей, принадлежащих постоянным покупателям их продукции. Разработаны и внедряются портативные комплекты для экспресс-диагностики моторных масел. В частности Орловским государственным техническим университетом и Орловским государственным аграрным университетом.

Специалистами НПП «Квалитет» разработана саморегулирующая смазочная система двигателей, которая обеспечивает значительное продление сроков службы моторного масла и повышает их эффективность при эксплуатации. Система состоит из высокооборотных (n=10000…..12000мин-1) центробежных фильтров-суперцентрифуг и прибора, поддерживающего стабильность физико-химических свойств масел. Этот прибор вводит в масло новую порцию присадки по мере ее срабатывания. Саморегулирующая смазочная система-первый шаг к эксплуатации двигателей без замены моторного масла.

Таблица 1

Предельные значения браковочных показателей работавших моторных масел

Наименование показателей Предельные значения браковочных показателей
Бензиновые двигателя Дизельные двигателя
Изменение вязкости, %

Прирост

снижение

25

20

35

20

Содержание примесей, не растворимых в бензине, %, не более 1.0 3.0
Щелочное число, мг КОН /г, не менее 0.5-2.0 1.0-3.0
Снижение температуры вспышки, 0С, не более 20 20
Содержание воды, %, не более 0.5 0.3
Содержание топлива, %, не более 0.8 0.8
Диспергирующие свойства по методу масляного пятна, у.е., не менее 0.3-0.35 0.3-0.35

Таблица 2

Взаимозависимость показателей качества работавших масел и технического состояния двигателей

Наименование основного показателя Изменение других показателей Возможные причины
1 2 3
Существенное (на 3-4 мм2/с) увеличение вязкости Незначительное Доливка масла повышенной вязкости (двигатель исправен)
Высокое содержание нерастворимого осадка, резкое увеличение коксуемости, потемнение центрального ядра и сокращение зоны диффузии на капельной пробе Неудовлетворительные эксплуатационные свойства масла, увеличенный прорыв газов в картер, износ или потеря подвижности поршневых колец, неполное сгорание топлива, не работают масляные фильтры
Масляное пятно за зоной диффузии на капельной пробе коричневого цвета Перегрев двигателя (длительная работа с перегрузкой при высокой температуре окружающего воздуха, накипь в системе охлаждения), загрязнения масляного радиатора
Существенное (на 3-4 мм2/с) снижение вязкости Незначительное Доливка масла меньшей вязкости, деструкция присадок в загущенных маслах (двигатель исправен)
Снижение температуры вспышки Течь в системе питания, плохое распыление топлива, конденсация бензина в непрогретом двигателе, переобогащение рабочей смеси

Продолжение таблицы 2

1 2 3
Увеличение содержания воды выше 0.3-0.5 % Снижение щелочного числа, коксуемости, уменьшение нерастворимого осадка, исчезновение зоны диффузии и характерное свертывание пятна на капельной пробе Течь жидкости из системы охлаждения в картер; доливка масла, обводненного при хранении; негерметичность водомасляного теплообменника
Повышение кислотного числа Повышенный износ цилиндропоршневой группы: необходима смена масла и проверка состояния колец
Существенное увеличение нерастворимого осадка Пропорциональное увеличение коксуемости и вязкости Большой прорыв газа в картер из-за износа или потери подвижности поршневых колец
Существенное снижение температуры вспышки Повышение содержания нерастворимого осадка и коксуемости, наличие топливных фракций в масле Течь в топливной системе, плохое распыление топлива, прогар выпускного клапана или днища поршня (нет компрессии)
Существенное увеличение содержания продуктов износа Незначительное Неисправен воздухоочиститель, подсос неочищенного воздуха через неплотности впускного тракта, нарушение вентиляции картера

Литература

1. Кузнецов, А.В. Топливо и смазочные материалы. [Текст]:учебное пособие/ А.В. Кузнецов. – М.: КолоС, 2007. – 199 с.: ил.

2.Синельников, А.Ф. Автомобильные масла, топлива и технические жидкости [Текст]: Краткий справочник/ А.Ф. Синельников, В.И. Балабанов. – М.:ООО «Книжное издательство «За рулем», 2007. – 167 с.

3.Резников, В.Н. Диагностика двигателя по анализу масла [Текст]/ В.Н.Резников // Автомобили и сервис. – 2008. — №3. – с.56-57.

Источник: http://eom.tsogu.ru/article/aticle/?act=view_aticle&id=945

 Posted by at 04:46