Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Срочные публикации в журналах ВАК и зарубежных журналах Скопус (SCOPUS)!




Разделы: Машиностроение
Размещена 21.09.2015. Последняя правка: 24.09.2015.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МОТОРНЫХ МАСЕЛ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ С БЕНЗИОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

Вишняков Анатолий Владимирович

Магистр

Нижегородский государственный технический университет им Р.Е. Алексеева

-

Бердников Леонид Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт» Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева


Аннотация:
В статье рассмотрены преимущества и недостатки основных методов контроля состояния моторных масел, предложен метод контроля моторных масел по его цвету, представлены результаты исследования изменения эксплуатационных характеристик моторных масел в процессе их эксплуатации на бензиновых двигателях легковых автомобилей.


Abstract:
Advantages and lacks of basic methods of control of the state of motor oils are considered in the article, the method of control of motor oils offers on his color, the results of research of change of operating descriptions of motor oils are presented in the process of their exploitation on the petrol engines of passenger cars.


Ключевые слова:
моторное масло; эксплуатация; эксплуатационные характеристики моторных масел; методы контроля состояния моторного масла; параметр цвета масла; колориметр; вязкость; кислотное число; температура вспышки; плотность

Keywords:
motor oil; exploitation; operating descriptions of motor oils; methods of control of the state of motor oil; parameter of color of oil; colorimeter; viscidity; acidvalue; flash point.


УДК 665.6

На сегодняшний день имеется огромный ассортимент моторных масел, предназначенных для эксплуатации двигателей разной конструкции в определенных условиях  на различных транспортных средствах.

В основном качество большинства видов масел соответствует требованиям эксплуатации двигателей. Но каким бы ни было масло качественным, оно подлежит замене при достижении определенного состояния. Причем замена масла может понадобиться гораздо раньше рекомендуемого заводом изготовителем срока.

Состояние моторного масла определяется его эксплуатационными характеристиками, основными из которых являются плотность, вязкость, индекс вязкости, температуру вспышки в открытом тигле, содержание воды и примесей, щелочность, кислотность[1].

При достижении срока замены масла, заявленного заводом изготовителем, не всегда значения характеристик масла приближены к предельным значениям. Они могут достигнуть их гораздо раньше, или масло может еще поработать некоторое время без последствий для двигателя. Значения показателей моторных масел к определенному моменту зависит от условий эксплуатации конкретного моторного масла. Поэтому для увеличения ресурса двигателя, а также  уменьшения затрат на обслуживание и ремонт важно знать в каком состоянии находится моторное масло, и корректировать сроки его замены.

Вопросами обоснования сроков службы моторных масел занимались многие ученые. Но на сегодняшний момент отсутствует научно обоснованный метод определения ресурса смазочных масел. Существующие методы определения предельного состояния  условны и зависят от большого количества факторов, а более объективные методы очень трудоемки и  не всегда пригодны для применения в условиях эксплуатации АТС.

Обзор литературных данных показал, что нужно комплексно подходить к определению состояния моторного масла, используя несколько методов. Это позволяет получить данные о процессах старения моторных масел, концентрации общих, растворимых и нерастворимых продуктов старения, вязкости, испаряемости, сопротивлении окислению, противоизносных свойствах и экспериментальные данные по изменению эксплуатационных свойств моторного масла при эксплуатации двигателя от залива свежего масла до его замены. Полученные данные позволяют обосновать предельное состояние, по достижению которого необходима замена масла.

Все существующие методы контроля состояния моторного масла можно разделить на два вида: лабораторные и оперативные. Лабораторные методы контроля стандартизированы и включают определение плотности, наличия осадков,  кислотного и щелочного чисел, кинематической вязкости, температуры вспышки. Эти методы  обладают высокой информативностью, чувствительностью и точностью, однако они требуют создания на предприятиях специализированных лабораторий, их оснащения специальным оборудованием и, кроме того, результаты анализа из лаборатории поступают с большой задержкой[2].

Оперативные методы диагностики или экспресс-методы могут включать определение следующих показателей: вязкость, диэлектрическая проницаемость, электропроводимость, коррозионная активность, кислотные и щелочные числа, оптическая плотность др. Эти показатели отражают степень окисления масла, его загрязненность продуктами износа, топлива, охлаждающей жидкостью, продуктами деструкции присадок и их срабатываемость, а также концентрацию воды.

Результаты таких методов могут быть получены достаточно оперативно и с высокой точностью. К тому же  не предъявляются высокие требования с точки зрения профессиональных знаний к исполнителям, которые могут выполнять анализ и давать оценку качества смазочных масел, работая в качестве операторов. Поэтому данные методы довольно просты в плане технического решения.

Для контроля качества моторного масла возможно  введение универсального параметра, который будет указывать на необходимость замены масла. Одним из таких параметров является цвет. Цвет моторного масла изменяется на протяжении его наработки и зависит в совокупности от всех параметров, характеризующих эксплуатационные свойства масла. Корреляция характеристик масла с его цветом позволяет воссоздать  базу данных образцов цвета разнообразного ассортимента масел при различных их состояниях.

Применение данного метода заключается в сравнении цвета не работавшего свежего масла с цветом пробы масла, взятой на анализ в процессе эксплуатации транспортного средства. В качестве основных показателей, характеризующих пригодность смазочного материала, этот метод использует степень общего загрязнения продуктами окисления, эксплуатации и износа. А в совокупности цвет моторного масла в той или иной степени зависит практически от всех показателей.

Изменение цвета моторного масла является одним из наиболее простых браковочных параметров моторного масла. Иногда масло уже после небольшого пробега двигателя и заливки свежего масла  изменяет свой цвет. Хотя это не может оказывать серьезного влияния на работу двигателя, все же изменение цвета масла является поводом для потребителя предъявлять претензии к его качеству и стабильности. Метод определения состояния моторного масла по его цвету  подразумевает использование высокоточного измерительного прибора.

С целью определения изменения характеристик моторных масел были проведены исследования. Исследования проводились в условиях реальной эксплуатации автомобилей. В качестве подконтрольных автомобилей были выбраны Шевроле Лачетти с двигателем 1,4 L E-TEC II и ВАЗ 2114 с двигателем ВАЗ — 11183 1,6. В двигатель Шевроле Лачетти было залито масло Kixx G1 10W-40, а в двигатель ВАЗ 2114 - масло Mobil ultra 10W-40.

Отбор проб в ходе эксплуатации автомобилей проводился в течение 10000 км. Пробы брались через 1000 км на прогретом двигателе через несколько минут после его остановки через отверстие для масляного щупа. Для отбора использовался медицинский шприц и пластиковая трубка, а также стеклянный резервуар. Пробы в процессе эксплуатации брались объемом 20-30 мл и оправлялись в лабораторию, где определялись значения эксплуатационных показателей масла. При замене масла объем пробы составил 100 мл.

По результатам анализов были построены графики зависимо­стей изменений характеристик моторных масел от наработки двигателя.

 

 график

 Рис. 1. Графики зависимостей температуры вспышки и индекса вязкости от наработки двигателя.

 

 Рис. 2. График зависимости плотности от наработки двигателя.

  

Рис. 3. Графики зависимостей кислотного числа, кинематической вязкости и параметра ΔЕ от наработки двигателя.

Из приведенных  графиков видно, что интенсивное изменение показателей моторного масла начинается после 7000 км пробега после замены масла, и что показатели достигают предельных значений раньше чем за 10000 км наработки.

Параметр ΔЕ характеризует изменение цвета моторного масла. Он также начинает интенсивно увеличиваться после 7000 км наработки, что говорит об увеличении содержания в масле отложений двигателя и продуктов окисления.

Цвет моторного масла измерялся при помощи колориметра 3NH NR-200. Принцип работы которого основан на измерении светового потока, отраженного от образца пробы масла. Световые потоки  фотоприемником преобразуются в электрические сигналы, которые обрабатываются микро-ЭВМ колориметра и выводятся в виде информации на дисплее прибора.

Библиографический список:

1. Моторные масла и смазка двигателей: Учебное пособие/ С.В. Беляев; Петрозаводск. гос. ун-т. Петрозаводск, 1993. 70 с.
2. Маркова, А. В. Трибодиагностика машин / Л. В. Маркова, Н. К. Мышкин. –Мн. Бел : Наука, 2005. – 251 с.




Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх