автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение долговечности сопряжения гильза-поршневое кольцо путем применения антифрикционных добавок в моторное масло

На п пал ах рукописи

РОМАН ДМИТРИЕВИЧ БРЭДЕСКУ

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ ГИЛЬЗА -ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ ДОБАВОК В МОТОРНОЕ МАСЛО

Специальность 05.20.03 - Технология и средства технического обслуживания

в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

С-Петербург - Пушкин 2005

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Санкт-Пстсрбургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Сковородин Василий Яковлевич

доктор технических наук, профессор

Зуев Анатолий Алексеевич

Кандидат технических наук, старший

научный сотрудник

Воронцов Владимир Данилович

Ведущая организация: ФГНУ Северо-Западный Научно-

исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (СЗ НИИМЭСХ)

Защита состоится «</.?» 2005 г. в 43 часов-3¿'минут на заседании

диссертационного совета Д 220.060.06 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, г. С-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе, д.2, СПбГАУ, ауд.2.719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « Л2»ИРЗ?ЪуЯ 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

¿Мб-*?

1255373

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема повышения долговечности деталей цшшндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) относится к числу проблем, не теряющих своей актуальности с течением времени. Современное развитие конструкций двигателей характеризуется применением новых конструкционных и эксплуатационных материалов. Одними из таких материалов являются антифрикционные добавки в смазочное масло. Анализ применения антифрикционных добавок в смазочные масла различных узлов показал их высокую эффективность.

Применительно к сопряжениям цилиндропоршневой группы ДВС в настоящее время производится более 20 антифрикционных добавок различног о действия.

Исследование процессов изнашивания сопряжений цилиндропоршневой группы с введением этих добавок в смазочное масло ДВС изучено недостаточно. В связи с этим теоретические обоснования и экс-перименгальное исследование эффективности различных добавок с целью улучшения работоспособности основного сопряжения двигателя гильза - поршневое кольцо является весьма актуальным.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Санкт - Петербургского государственного аграрного университета по проблеме 9 «Создание и освоение прогрессивных технологий технического сервиса машин и оборудования».

Цель исследования. Повышения работоспособности сопряжения гильза - поршневое кольцо двигателей внутреннего сгорания.

Объект исследования. Узлы трения цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания.

Научная новизна. Научную новизну представляют:

- методика оценки эффективности применения антифрикционных добавок в смазочное масло в узлах трения цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания;

- методика ускоренной оценки износостойкости деталей сопряжения гильза - поршневое кольцо двигателей внутреннего сгорания;

- данные об износостойкости деталей сопряжения гильза - поршневое кольцо при работе на смазочных композициях из масла Лукойл 10\¥40 с различными антифрикционными добавками. Практическая ценность работы. Практическая значимость работы заключается в рекомендациях применения антифрикционных добавок в смазочное масло двигателей внутреннего сгорания, позволяющих снизить интенсивность изнашивания деталей сопряжения гильза - поршневое кольцо в 1,4 - 1,6 раза, снизить коэффициент трения на 4 — 6 °/о , ПОВЫСИТЬ мощностные показатели изно " " — 7%.

Апробация. Основные положения и результаты исследований представлены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях Санкт - Петербургского аграрного университета в 2001 - 2005 г.

Внедрение. Материалы исследования приняты для использования в ОАО «Всеволожское» Ленинградской области, используются для разработки новых составов композиций в ООО «Пиотр», ООО НПФ «Три-бо».

Результаты исследований используются в учебном процессе Санкт - Петербургского государственно! о шрарног о университета.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 6 статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов и списка литературы 90 наименований, включает/^страниц,/Таблиц и ,3 ¿рисунков.

Содержание работы Введение.

Во введении изложены актуальность темы и поставлена цель работы.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

В разделе приведены требования к деталям сопряжений цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания, рассмотрен процесс изнашивания сопряжения гильза - поршневое кольцо, дан анализ сущесгвующих антифрикционных добавок в смазочное масло двигателей и их характеристики.

Исследованием работы и методов повышения надежности сопряжений цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания занимались многие ученые. Применительно к поставленной цели исследования вопросами работоспособности сопряжения гильза - поршневое кольцо посвятили свои работы В.И. Балабанов, В. Н. Быстрое, Д.Н, Гаркунов, П.П. Дудко, М.Н. Ерохин, Г.И. Истомин, Н. Н. Козловский, М. Круль, В.Н. Кузьмин, С.М. Мамыкин, В. Ф. Пичугин, Л.И. Погодаев, В. В. Стрельцов, В.И. Ципцин, А.Ю. Шабанов и многие другие.

Проведенный выше анализ позволяет сделать следующие выводы: долговечность сопряжения гильза цилиндра - поршневое кольцо двигателей внутреннего сгорания является не достаточным и ограничивает долговечность двигателя в целом. Одним из методов повышения долговечности сопряжения гильза кольцо является применение специальных антифрикционных добавок в смазочное масло. В настоящее время различные производители выпускают и продают множество разных антифрикционных добавок. Однако эффективность действия антифрикцион-

ных добавок на работу сопряжения гильза - кольцо изучено не достаточно. В связи с этим поставлены следующие задачи исследования:

- Теоретически обосновать эффективность применения антифрикционных добавок в смазочное масло на работу сопряжения гильза - кольцо ДВС.

- Произвести сравнительную оценку действия различных добавок в масло на процесс изнашивания сопряжения гильза -кольцо.

- Провести комплексную оценку эффективности действия добавок в масло на работу ДВС.

2. Расчетно-теоретический анализ эффективности применения добавок в масло для сопряжения кольцо-гильза

Проведение испытаний на трение и износ всегда связано с большими затратами средств и времени. Поэтому для оценки эффективности применения различных мероприятий весьма эффективными являются расчетно-теоретические модели. В качестве базы сравнения целесообразно использовать процессы изнашивания сопряженных деталей в условиях обычной эксплуатации двигателей.

В качестве основных оценок процесса изнашивания сопряжения гильза-кольцо можно принять интенсивность изнашивания и коэффициент трения. Интенсивность изнашивания гильзы цилиндров в эксплуатации определяется по формуле:

7._Ч._

120 <"

где и - износ рабочей поверхности детали за наработку и мм, 1 - наработка, час

п - частота вращения коленчатого вала 1/мин, Б - ход поршня, мм,

К8 - коэффициент учета зоны максимального износа по длине гильзы.

В качестве расчетной модели при теоретическом исследовании износа сопряжения гильза - кольцо принята методика И.В. Крагельского. Для случая упругого контакта контактирующих тел интенсивность изнашивания определяется по формуле:

а; ст0 -9 <->

где С - коэффициент, учитывающий фрикционную усталость материала и параметры опорной поверхности

с = гМ-гО+,/2) /? = 1/(2у+1)

где и - параметр степенной аппроксимации кривой опорной поверхности, I - показа!ель кривой фрикционной усталости при упругом контакте, Г (и) - гамма функция. Постоянная упругости 0 истираемого материала определяется выражением

в =

2

Е

где ц - коэффициент Пуассона, Е - модуль упругости, Р - номинальное давление в контакте. Коэффициент Ку определяется выражением:

Г(у + 1) 1

К„ =

Г • (у + 1,5) '

А - безразмерный комплекс, характеризующий шероховатость поверхности.

о

д _ тах

гЪ 1/у '

где Ятах - средняя максимальная высота микронеровностей, г - средний радиус кривизны вершин микронеровностей, Ь параметр опорной кривой поверхности.

кг=-М 1+/")

л

где {р - коэффициент трения,

о0 _ константа фрикционной усталости истираемого материала г| - коэффициент контурной площади контакта

В формулу входит большое число аргументов, часть из которых можно принять постоянными (для конкретных условий контакта), а часть являются случайными величинами. Поэтому модель целесообразно построить на основе статистического моделирования. Исходные данные для моделирования приняты следующими:

Модуль упругости гильзы, изготовленной из чугуна по справочным данным:

Е= 1,1 • 105- 1,2 • 105МПа (принято Е= 1,15- 105 МПа)

Для поршневого кольца из чугуна Е = 0,8- 105- 1,1 • 105 МПа (принято Е = 1 -105МПа)

Для поршневого кольца из чугуна с хромовым покрытием Е = 2,3 • 105 - 2,5 -105МПа (принято Е = 2,4- 105 МПа)

Коэффициент Пуассона для чугуна |! = 0,22 - 0,25 (принято ц = 0,23) для хрома

ц = 0,23- 0,27 (принято ц = 0,25)

Таблица 1. Параметры шероховатости при моделировании изнашивания сопряжения гильза - кольцо.

Распределение параметров для базовых вариантов Распределения параметров для варианта с добавкой в масло

(г-800 )2

/(г) = 0,008 -е 5103 -(Я—-1,9)* ■ЯДпах) = 4 ' 6

-(r-lOOO)2 /(г) = 0,008 -е 5105

(Ь-2)2 (А-2)2

f(b) = 4-e °'02 f(b) = 4-е °'02

(v-1,9)2 -(v-2)2

/(v) = 2,5-е °'05

(/-0,05)2 fifT) = 200-е 0'810"5 -(/-0,04)2 /(/г) = 200-е ^

Давление кольца на стенку цилиндра для современных двигателей находится в пределах 0,15 - 0,40 МПа (для повышенной мощности 0,3 - 0,6 Мпа). Для рассматриваемого варианта принято распределение давления по закону Вейбулла (среднее значение 0,4 МПа)

ДР)=8,7.

Р-0,2 0,23

Л

* 0,23

Распределение показателей шероховатости принято по нормальному закону со средними значениями, взятыми из опубликованных источников для установившегося процесса изнашивания (табл. 1).

Параметры фрикционной усталости материала гильзы взяты по справочным данным: оо= 700 - 1 ООО МПа, 1 = 5-7.

Сравнение распределений (рис.1), рассчитанных по эксплуатационным данным и по теоретической модели по критерию Фишера не показало различия при уровне значимости 0,05. Это дает основание использовать принятую модель для теоретического анализа влияния добавок в смазочное масло на интенсивность изнашивания сопряжения кольцо -Рис1. Распределение интенсивности гильза, изнашивания гильзы цилиндра. Применение специаль-

ных добавок в смазочные масла позволяет изменить механизм изнашивания трущихся неровностей и снизить интенсивность. Введение добавок приводит, прежде всего, к изменению параметров шероховатости.

Заполнение впадин материалом добавки снижет максимальную высоту неровностей с Ятах = 3-4 мкм до Ятах = 1 мкм и ниже. При таких значениях величин шероховатости радиус кривизны вершин микронеровностей увеличивается до Я = 1000 мкм. С образованием равновесной шероховатости изменяется характер опорной кривой профиля поверхности (параметры Ъ и V). Кроме того, нанесение на поверхность деталей мягких материалов уменьшает коэффициент трения.

С целью исследования влияния добавок в масло на работу сопряжения кольца - гильза произведен расчет интенсивности изнашивания методом статистического моделирования по уравнению 2.

Исследованиями, приведенными ранее на кафедре надежности и технического сервиса Сапкт - Петербургскою государственного аграрного университета показано, что наиболее эффективными в рассматриваемых узлах трения являются добавки Сурм, Римет, Ресурс, ТСК.

0,32

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Интенсивность! 1012

Расчет интенсивности изнашивания произведен с использованием этих данных на примере бензинового двигателя объемом 1,3 л. Результаты моделирования приведены на рисунке 2.

Проверка зна-чи-мости распределений по критерию Фишера между интенсивностью изнашивания при работе на чистом масле и масле с антифрикционными добавками показала что они существенно отличаются. Интенсивность изнашивания при работе на масле с добавками снижается в среднем в 1,6 раза.

Статистическое моделирование шивания гильзы цилиндра при работе на разных коэффициента тре- смазочных композициях. ния показало что

применение антифрикционных добавок в масло позволяет снизить коэффициент трения на 5-6%.

Методика экспериментальных исследований

Методика исследований в соответствии с поставленной целью предусматривала несколько этапов и включала разработку теоретической модели изнашивания сопряжения кольцо - гильза, проведение исследований на физической модели сопряжения кольцо - гильза и испытания на двигателе внутреннего сгорания.

При разработке теоретической модели использовался метод статистического моделирования. При моделировании число реализаций определялось из условия получения ошибки равной 0,05.

Для исследования на физической модели разработан специальный стенд, позволяющий имитировать условия работы сопряжения кольцо -гильза (кроме теплового режима). Схема стенда показана на рисунке 3.

0,50

Масло с добавкой Масло без добавки

8 10 12 14 16 18

.12

Интенсивность 1*10 Рис.2. Распределение интенсивности изна-

за-поршневое кольцо: 1 - опорная установка, 2 - корпус кривошипа, 3 - подушка электродвигателя, 4 - электродвигатель, 5 - ползун кривошипа, 6 - зажим пластины, 7 - пластина образцов гильзы, 8 - образцы гильзы, 9 - пластина, 10 - грузы, 11 - крепёж пластины, 12 - опора колеса, 13 - регулировочное колесо, 14 - станина, 15 - образец кольца, Ь - ход кривошипа, мм; Р - нагрузка, ы.

Стенд обеспечивает испытания при нагрузке в сопряжении 3-8 МПа и скорости скольжения кольца равной 0,05 - 0,2 м/с. Величина износа определялась весовым методом с точностью 0,001 гр. С целью получения более точных данных при взвешивании применялась методика Т.И. Голикова и В.В. Налимова.

Испытания на полнокомплектном двигателе проводились на стенде типа МБ 2821-4.

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 18509-88 (СТ СЭВ 2560-80)«Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний» и ГОСТ 14846-81(СТ СЭВ 765-77)«Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний».

Измерения шероховатости рабочей поверхности до и после испытаний проводились на пертометрс М1.

Экспериментальные исследования влияния добавок в масло на работу сопряжения гильза - поршневое

кольцо.

Лабораторные исследования влияния добавок в масло на работу сопряжения гильза - поршневое кольцо проводились на лабораторной установке, рассмотренной в разделе 3. Исследования проводились в несколько этапов. В качестве эталона принято масло Лукойл стандарт 10\¥40.

На первом этапе исследовался процесс приработки и его влияние на установившийся процесс изнашивания. Исследования показали, что за 25часов процесс приработки заканчивается, и интенсивность изнашивания стабилизируется, причем эта стабилизация наступает независимо от величин нагрузки в сопряжении. При более высоких нагрузках процесс стабилизации идет более интенсивно.

" ^ Лукойл 10W40 . ^ Лукойл 10W40

+СУРМ - ^ч Лукойл 10W40

+РИМЕТ " ^ Лукойл 10W40 ♦Medic

Oil Treatment ' Лукойл 10W40 ~ +5000 Hi-Cear Oil ~ ^Лукойл 10W40

+ProfixOil Treatment

45 Час

Рис.4. Интенсивность изнашивания гильзы на масле Лукойл 10W 40 с различными добавками

IIa втором этапе исследовался процесс изнашивания сопряжения гильза - кольцо при pa6oie со смазкой, включающей антифрикционные добавки.

На основе изучения литературных источников и результатов испытания масел с добавками другими авторами для исследования выбраны следующие 15 антифрикционных добавок:

- SX 747 Engine Treatment with Teflon, на основе тефлона, Panray США.

о о

X

ш

S

о

X <D IX

S

10 15 20 25 30 35 40

- Liqui Moly Visco Stabil, добавка на основе M0S2, Германия.

- Motor Medic Oil Treatment, материалы мягких Ме, свинца, олова, серебра, меди, сплав бронзы и латуни, США.

- K&W Oil Treatment with РВХ2, оксида свинца, дисульфид молибдена, США.

- ТСК, порошок серого цвета на основе магния, Россия.

- Ролл-супер, оксида свинца, дисульфид молибдена, Россия.

- Римет, микрочастицы меди, олова, серебра в тефлоиовой оболочке, Россия.

- Супермет, ультрадисперсная композиция, реметализант, Россия.

- Ресурс, суспензия микропорошка медного сплава, Россия, Свердловск.

- Сурм , соли металлов и их органические соединения, Россия, НП «Мо-плен».

- Мотор Доктор, дисульфид молибдена, Швейцария.

- Remetal, реметализант 4го поколения, Россия.

- Prefix Oil Treatment, частицы легких металлов, Россия.

- 5 ООО Hi-Cear Oil Treatment, дистилляты нефти, Франция.

- ER Energy Release активируемый термический препарат, США.

Лукойл 1WV40 ^ Лукойл 10/V40

+Сурм X Лукойл 1CWV40 +Римет Лукойл 1Q/V40 -HVIedic Oil Treatment Лукойл 1CW40 +5000 Hi-Cear Oil ^ Лукойл 1CW40

+Profix Oil Treatment

!

Рис.5. Интенсивность изнашивания поршневого кольца на масле Лукойл 1040 с различными добавками

Приготовление смазочных композиций с добавками соответствовало техническим условиям на их изготовление и применение. Концентрация используемых добавок в соединении с маслом Лукойл 10\¥40 подбиралось в пределах, рекомендуемых изготовителем. Результаты испытаний приведены на рис 4, 5.

Из графиков видно, что процесс изнашивания стабилизируется через 25 - 30 часов при работе сопряжения с различными смазочными композициями. При этом смазочные композиции разбиваются на две группы.

Первую группу представляют смазочные композиции с добавками: Motor Medic Oil Treatment, Prefix Oil Treatment, 5 000 Hi-Cear Oil Treatment, для которых характер процесса но времени аналогичен работе на чистом масле, а добавки отличаются абсолютными значениями интенсивности изнашивания.

Вторая группа включает смазочные композиции с добавками Сурм и Римет. Для этих композиций в первый период происходит не изнашивание рабочих поверхностей, а наоборот наращивание поверхностей материалами добавок. Интенсивность наращивания максимальна в начале процесса, а затем постепенно уменьшается, стабилизируется и через 2530 часов устанавливается процесс изнашивания.

Характер изнашивания и наращивания рабочей поверхности кольца, подвергнутого хромированию, в общем случае аналогичен рабочей поверхности гильзы, но существенно отличается значениями интенсивности процессов. Для хромированной поверхности кольца наращивание поверхности обеспечивает добавка Сурм, однако интенсивность процесса на два порядка меньше чем для поверхности гильзы.

7Е-12

Лукойл 1WV40

6Е-12

Рис.6. Зависимость интенсив-

л SE-12

ности

изна-

о

0

1 ф

IX

0

1 4Е-12

2Е-12

ЗЕ-12

1Е-12

0

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Нагрузка МПа

шивания гильзы ци-линдров в сопряжении гильза-кольцо от нагрузки при работе на масле Лукойл 10\У-40 с различными антифрикционными добавками.

По результатам испытаний на втором этапе произведена сравнительная оценка смазочных композиций с различными антифрикционными добавками.

На основе произведенной оценки для дальнейших испытаний приняты смазочные композиции из масла Лукойл 10\¥ 40 с добавками Сурм, Римет, Ресурс и ТСК.

На третьем этапе проводились исследования эффективности применения добавок при различных нагрузках. Длительность испытания на каждой ступени нагружения принята равной 25 часам, что полностью обеспечивает стабилизацию процессов. Диапазон нагружения выбран исходя из величин нагружения сопряжения кольцо - гильза, встречающихся в двигателях тракторов и автомобилей. Результаты исследования показаны на рис. 6.

Варианты

Рис. 7. Интенсивность изнашивания сопряжения гильза-кольцо при работе на масле с различными добавками.

Как следует из рисунков, все исследованные добавки существенно снижают интенсивность изнашивания рабочей поверхности гильзы во всем диапазоне нагрузок, встречающихся в двигателях. При этом эффективность действия добавок увеличивается с увеличением нагрузки в сопряжении.

На последнем этапе исследования производилась сравнительная оценка интенсивности изнашивания рабочих поверхностей гильзы и поршневого кольца при работе на масле Лукойл 10\У40 с различными добавками.

Результаты испытаний эффективности действия различных добавок на работу сопряжения гильза - поршневое кольцо показаны на рис. 7. и табл. 2.

Смазочная композиция к !

Лукойл 10\У40 1,00 1

Лукойл 10\¥40 + Сурм 1,61 >

Лукойл 10\\Ч0 + Римет 1,70 ;

Лукойл 10\У40 + Ресурс 1,42

Лукойл 10\У40 + ТСК 1,81

Таблица 2. Износостойкость сопряжения гильза - кольцо при работе на масле с добавками

Для измерения шероховаюсти образцов гильзы использовался прибор Пертометр Ml с механизмом подачи PFM. Пертометр Ml является портативным прибором, предназначенным для измерения шероховатости и мобильного использования в условиях мастерской, с соо1ветствуюшим механизмом подачи PFM они позволяют проводить измерения во всех измерительных положениях без дополнительных затрат времени на отладку. Прибор соо1ветствует предписаниям DIN EN ISO 3274.

У Пертометра Ml регистрируемый профиль фильтруется фазокор-ректирующим профильным фильтром (гауссовский фильтр) согласно нормам немецкого промышленного стандарта DIN EN ISO 11562. Для этого может выбираться также более короткая предельная длина волны. Если автоматика активирована, то прибор распознает периодические и апериодические профили и автоматически устанавливает соответствующие норме придельную длину волны и соответствующий участок ощупывания в соответствии с DIN EN ISO 4288. Для обработки можно переключением выбирать нормы ISO (DIN) и JIS.

Пертометр Ml предназначен для определения наиболее часто используемых характеристик (Ra, Rz, Rmax и Рс) . Секущие линии для числа выбросов Рс являются установленными.

Результаты измерения шероховатости рабочей поверхности гильзы приведены в табл. 3 и на рис. 8.

Таблица 3.

Показа! ел и микрогеометрии поверхностей образцов гильзы цилиндра после испытаний при нагрузке Р= 70 Н

Показатели микрогеометрии Масло Лукойл 10W40 Масло Лукойл 10W40 + Сурм Масло Лукойл 10W40 +Римет Масло Лукойл 10W40 + ТСК

Ra 0,317 0,163 0,172 0,206

Rz 2,85 1,77 2,09 2,07

Rmax 4,35 2,51 3,45 3,12

Р= 0,7МПа, Лукойл 10W40 + Сурм

Р= 0,7 МПа, Лукойл 10\У40 + ТСК

Р=0,7 МПа , Лукойл 10W40 + Римет

Р= 0,7 МПа, Лукойл Ю\¥40

Рис. 8. Профилограммы рабочей поверхности образца гильзы при работе на масле с различными антифрикционными добавками.

Результаты показаний шероховатости показали, что на разных на-хрузках в сопряжении поршневое кольцо -1 ильза добавки действуют положительно.

2 22 X § 20 X СП

I 18

| 16 О

£ 14 ь-

| 12 О

5 10

^ До введения добавки ^ После введения добавки

800

2400

1200 1600 2000 Частота 1/мин

Рис.9. Зависимость момента прокручивания двигателя от частоты вращения коленчатого вала.

800 1200 1600 2000 2400 1000 1400 1800 2200 2600

Частота 1/мин

Рис. 10 Частичная скоростная характеристика до и после введения

добавки СУРМ

Результаты стендовых испытаний на полнокомплектном двигателе показаны на рисунках 9 и 10.

После введения добавки СУРМ в моторное масло механические потери уменьшаются, мощность двигателя увеличивается.

Выводы

1. Изучение литературных данных показало, что повысить износостойкость рабочих поверхностей сопряжения «гильза - поршневое кольцо» можно путем применения антифрикционных добавок в моторное масло.

2. Разработанная теоретическая и физическая модели процесса изнашивания сопряжения «гильза - поршневое кольцо», адекватны эксплуатационным условиям работы сопряжения.

3. Интенсивность износа сопряжения «гильза - поршневое кольцо» при применении в моторное масло добавок СУРМ, Римет, ТСК-В(ВД/ВК) снижается в 1,4-1,6 раза.

4. Применение антифрикционных добавок в моторное масло улучшает качество поверхностей сопряжённых деталей. Средняя высота неровностей (11а) снижается с 0,32 до 0,16-0,2 мкм, высота неровностей профиля (Яг) с 2,85 до 1,7-2,0 мкм, максимальная высота неровностей (Яшах) с 4,3 до 2,5 мкм.

5. Стендовые испытания бензинового двигателя показали, что применение добавки Сурм снижают механические потери до 10% (с доверительной вероятностью 0,95) и повышают мощность на 56% (с доверительной вероятностью 0,95)

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Брэдеску Р.Д. Стенд и обоснование режима проведения лабораторных исследований сопряжения поршневое кольцо - гильза цилиндра // Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып.З/ СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2002.-С.87-92.

2. Сковородин В.Я., Никулин С.А., Брэдеску Р.Д. Применение добавок в моторные масла и исследование эффективности их действия // Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып 3/ СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2002.-c.99-l 11.

3. Сковородин В.Я, Брэдеску Р.Д. Расчетно -теоретический анализ повышения долговечности сопряжения «гильза - поршневое кольцо» // Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып.4/ СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2005.-c.5-9.

4. Сковородин В.Я., Никулин С.А., Брэдеску Р.Д. Исследование износостойкости сопряжения «гильза - поршневое кольцо» при работе на масле с антифрикционными добавками// Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып.4 / СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2005.-е. 10-14.

5. Никулин С.А., Брэдеску Р.Д., Иванщиков В.Ю., Брызгалов A.B. Влияние антифрикционных добавок в моторное масло на механические потери в двигателе / Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып.4 СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2005.-е. 15-20.

6. Никулин С.А., Брэдеску Р.Д., Иванщиков В.Ю. Исследование характеристик двигателя при применении антифрикционных добавок в моторное масло / Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов, вып.4 СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2005.-С.21-24

V

t

»25 525

РНБ Русский фонд

Подписано в печать 24.11.2005 Бумага офсетная. Формат 60X90 1/16 Печать трафаретная. Усл. пен. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 513

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в копировально-множительном центре "АРГУС" Сан кг- Петербург—Пушкин, ул Пушкинская, д. 28/21 Per №233909 от 07 02 2001