автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Разработка метода оптимизации использования моторного масла в двигателях Камаз-740 в зависимости от их технического состояния

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УКИВНРЖЬТ МОЛДОВЫ

На правах рукописи УДС 631.3:621.436.12

Т Е 3 Е К. Юрий Михайлович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА. ОПТИМИЗАЦИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ М0Г0НГОГ0 МАСЛА В ДВИГАТЕЛЯХ КАМАЗ - 740 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность: 05.20.03.- - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельхозхозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Кипшнэу - 1996

РГ8 ОД 2 О Ш\П 1326

Работа выполнена в Техническом Университете Молдовы, на кафедре "Автомобильный транспорт".

Научные руководители:

1. Ыартынюк Николай Павлович, доктор хабилитат технических

наук, кон$еренциар университар.

2. Лакуста Иван Георгиевич, доктор технических наук, конфе-

ренциар университар.

Официальные опоненты:

1. Тошлин Генадий Евгеньевич, академик, доктор хабилитат

технических наук, профессор университар.

2. Лышко Георгий Парфёнович, доктор хабилитат технических

наук, профессор университар.

3. Голошн Виорел Фёдорович, доктор хабилитат технических

наук, профессор университар.

Задрюа диссертации состоится » » Ш-4Р1996 г. в " " часов на заседании Специализированного Учёного Совета ДН 06.92.22. при Государственном Аграрии* Университете Молдовы по адресу: МД 2049, г.Кишинэу, ул.Мирчешть 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАУ Молдовы. Автореферат разослан " </ " исАА- 1995 г. Учёный секретарь

Специализированного Учёного • л /

Совета, доктор технических 'наук, ¡ п (

конференциар университар ЧПч В.М. Бумахо*

примечание: Согласно решению ВАК Рвсцушшки Молдова, степе доктора наук соответствует степени кандидате наук, доктора хабилитат - степени доктора наук.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важнейшая задача, которая стоит перед автомобильным транспортом и машино-тракторнкм парном Республики Молдова это повышение надёжности и долговечности сельхозхо-зяйственной техники, увеличение ресурса работы двигателей, экономии тогшгва и смазочных материалов, снижение трудозатрат на техническое сбслу;кивание и ремонт. Отсутствие собственных топливных ресурсов в республике и возросшие цены на энергоносители позволяет вэделить из общего контекста в первую очередь, задачу экономного использования горюче-смазочных материалов, и в частности, моторного масла. Значительный эффект можно получить совершенствуя методы назначения рациональных сроков смены моторноых масел в автотракторных двигателях. Действующая система.смены моторных масел по фиксированному ресурсу не обеспечивает высокой надежности и минимума затрат. Качество моторного масла, используемое в высокофорсированных дизельных двигателях семейства КамАЗ, по многим пара?,гетрам и свойствам приближено к известным маслам зарубежных фирм, в то время, -накг сроки смены практически не изменились. "Это связано с тем, что основным критерием при планировании технического обслуживания является пробег автомобиля. В результате смены моторного масла при техническом обслухгивании, высококачественные масла, запас качества-которых не использован, сливаются из двигателя. Наиболее перспективный путь предусматривает установление срока службы моторного масла по его фактическому состоянию показателей качества.В то не -время состояние моторного масла в процессе эксплуатации зависит от различных по своей значимости факторов: условия работы, температурный ре:;™ двигателя, техническое состояние двигателя и т.п. То есть, возникает проблема дифференцированного подхода при назначении сроков смены моторных масел. Поэтому, увеличение сроков смени масел гассатривается кат: реальный путь экономии нефтянных ресурсов.

Цель исследований. Улучшение технико-экономических показателей эксплуатации двигателей семейства КамАЗ разработкой метода комплексной оценки'качественного состояния масла с целью определения его рационального срока использования в зависимости от технического состояния двигателя.

Задачи исследований: математическое моделирование процесса изменения физико-хши-

ческих и эксплуатационных свойств моторного масла в процессе \ боты дизельного двигателя;

Выбор оценочных диагностических параметров, комплексно харе ризуыцих качество моторного масла и техническое состояние оснс них узлов двигателя;

изучение закономерностей изменения оценочных параметров мае в зависимости от изменения технического, состояния двигателя, 1 личины прокачиваемости масла через систему смазки двигателя, I ботки масла и степени освежения работающего масла;

определение доли значимости оценочных параметров в обобщён] комплексном показателе по оценке качества работающего моторно! масла;

разработка методики определения оптимальных сроков смены м ного масла для двигателей с различным техническим состоянием, пользуя номограммы качественного состояния масла;

определение технико-экономической эффективности от предлох ных результатов исследований по оптимизации сроков смены мото масел, в зависимости от технического состояния двигателя.

Объект исследования: Товарное масло М-ГО-Г2 /к ^ -и высокофо рованные дизельные двигатели КамАЗ - 740.

Научная новизна: '

1. Построена математическая модель, описывающая процесс из ния показателей качества моторного масла щи работе в дизельь двигателе, в зависимости от технического состояния и степени жения масла.

2. Разработана методика исследований, позволяющая рассчитг параметры предложенных математических моделей, описывающих и: нение показателей качества моторного масла в процессе его рас

3. Разработана номограмма для определения искомых сроков < моторного масла для двигателей семейства КамАЗ, используя 061 ную кривую определения пробега автомобиля, исходя из значимо! каждого диагностического параметра масла, в зависимости от к ческого состояния двигателя.

Теоретическая значимость проведённых исследований состоит разработке математической модели, описывающей процесс "змене показателей качества моторного масла и, позволяющей оптимизи сроки использования масла в двигателях КамАЗ, в зависимости технического состояния.

iiçazint;еекад значимость выполкепн::.-; .••ссчпдокагых исследоглн;-и состоит в следующем:

- смену моторного масла рекомендовано производить не по фиксированному пробегу автомобиля, а по фактическому состоянию обобщённого комплексного показателя качества тела, в результате чего, наработка масла в двигателе возрастёт в 1,3 - 2,0 раза.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИИ

1. Научно-технический совет Управления проектирования двигателей Камского Объединения по производству большегрузных автомобилей рекомендовал учесть полученные результаты эксплуатационных и стендовых испытаний для выработке рекомендаций по корректировке периодичности замены моторного масла в двигателях КамАЗ.

2. Научно-технический совет Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Молдова рекомендовал для использования автотранспортным предприятиям методику определения оптимального срока замены моторного масла, в зависимости от технического состояния двигателя.

3.. В учебный процесс Технического Университета Молдовы внедрён прибор для экспресс-диагностики технического состояния дизельного двигателя.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзном, постоянно-действупцем, научно-техническом семинаре (Ленинград-Пушкин, 1991 год ); на постоянно-действующем, научно-техническом семинаре стран СНГ ( Санкт-Петербург, 1992 год ); на научно-технической конференции Кишинёвского Политехнического института им. С .Лазо, 1992 год, на XVIII - м конгрессе румыно-американской академии, 1993 год.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано восемь печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шеста глав, заключения и отдельного тома приложений. Работа изложена на 188 стр. машинописного текста, содержит 49 рисунков, 55 таблиц и 142 приложения.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. КОТОШЕ ВЫНОСЯТСЯ НА ЗАЩИТУ:

1. ;ia:-r.!i'.-лчйсгля модель описаикл процесса изменения физико-химических 'л эксплуатационных показателей моторного масла при ра боте в двигателях КамАЗ.

2. Номограммы изменения диагностических параметров моторного масла, для определения оптимального срока замены его, исходя из доли значимости их в обобщённом комплексном показателе.

3. Методику определения искомых сроков смены моторного масла М-10-Г2^ при работе в двигателях КамАЗ, с различным технически состоянием.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

Введение;

1. Обзор состояния исследований по оптимизации сроков смены

моторных масел;

2. Моделирование процесса изменения свойств моторного масла i

работе в дизельном автотракторном двигателе;

3. Общая программа и методика экспериментальных исследований;

4. Безмоторно-стендовые исследования;

5. Результаты моторно-стендовых исследований;

6. Результаты эксплуатационных исследований;

Общие выводы и рекомендации;

Литература.

Приложения.

Во введении обоснована актуальность темы исследования нео( ходимостью оптимизации использования моторного масла в двигател КамАЗ - 740. Наиболее перспективный путь предусматривает устано ление срока службы моторного масла по его фактическому состояли! показателей качества.

В первой главе "Обзор состояния исследований по оптимизац сроков смены моторных масел", на основе анализа литературных ис точников, выявлены оптимальные пути решения проблемы повышения эффективности использования моторных масел в дизельных автотрак торных двигателях.

Анализ теоретических и экспериментальных работ в области эксплуатации автомобилей и машино-тракторного парка, проведённы Веденяпиным Г.В., Кузнецовым Е.С., Селивановым А.И., Кузнецовым H.A., Крамаренко Г.В., Авдонькиным Ф.Н., Мартынюком Н.П., и др.

а также исследовании в области хи;-.-.: >;х гли каоел, га [полненных , Итинской Н.И., Арабяном С.Г., Лышко Г.П., Венцелем С.В., Васильковой A.C., Григорьевы?.! :,1.А. и др. у^аз-шакл- на целесообразность проведения большого комплекса рабст :ю проблеме высокопроизверительного использования техники, во многом зависящего от рациональной организации технического обслуживания и, в частности, оптимизации сроков смены моторных масел.

Исходя из того, что качество состояния моторного масла в современных автотракторных двигателях по существу является конструктивным материалом, и учитывая его высокую стоимость, данная работа напраатена на решение вопроса опткг?тза;?:я срока использования моторного масла в дизельных двигателях Ka;>tA3-740 в зависимости от их технического состояния.

Анализ состояния вопроса позволяет обобщить следующее:

1. Надёжность работы автотракторных двигателей в процессе эксплуатации обуславливается качественным состоянием моторного масла;

2. На изменение физико-химических и эксплуатационных свойств моторного масла оказывает существенное влиппие техническое состояние самого двигателя;

3. Сроки смени работающего моторного масла рациональнее определять не по фиксированно?.ту пробегу, а по фактическому состоянию его физико-химических и эксплуатационных показателей;

4. Р&боты, проведённые в области использования моторных масел многими исследователями и научными организациями, ориентированны на оценку качества моторного масла по одному или двум диагностическим параметрам, что не позволяет в полной '.юре судить о качественном состоянии моторного масла и ?лхгнне его на надёжность работы автотракторных двигателе;";.

Зо второй главе "Модетагогсттс ::гп,,есса ияченск:'р своГс?-« моторного масла цж габоте з .^тзсль'-.о:: автотракторном ддиггт-./.г" тасс..'отгзн "омплекс теоретических из исканий, позволяющих разработать математическую модель, которая списывает процесс изменения физико-химических и эксплуатационных свойств моторного масла при работе з двигателях с различным техническим состояние:.?.

наводит на мысль, что они относятся к типу экспоненциальных, монотонно-убывающих или монотонно-возрастающих до определённого пр» дела. В пользу такого предположения говорит и само упрощённое

:-и-,.у.угаш1ение о химических превращениях, гфопс.содгчих в резул гааиыодейстния масла с кислородом воздуха и отработавшими газ Рассмотрим вопрос математического описания прогресса изменения показателе/, качества моторного масла на прдаере изменен:я це.ч ного числа.

Если исходить из того, что химическое превращение можно ш претировать простейшей схемой

аЛА,

где: а

2,- компонент реакции ( вещества ) ; $ - константа скорости ¿-й стадии слокной реакции, то обозначая выраженную в молях текущую концентрацию исходно! щества буквой О , начальную -"буквой Са и учитывая услои териального баланса, из которой следует,.что концентрация

Аг = Со-с

можно получить .дифференциальное кинетическое уравнение в вид< где: - текущее время с начальными условиями:

С(О) = СО) = Со 1=0

Решение уравнения (2) при условии (з) можно представить в

С=с0 г;е; _ 1-Со

а

По аналогии с (4) завиешюоть показателя качества мотор гасла U, от пробега ОС может быть постулировано в виде: О

ITO.MV :::: : Л'ффсрсш^альное uiie:

с начальными условиями:

Уравнение (?) и (8) :о:но использовать для описания процесса изменения показателей качества моторного масла, носящих монотонно-убывающий характер, однако, это допустимо лишь в том случае, когда на рассматриваемом интервале пробега отсутствует долив свежего товарного масла. Если-же имеется ввиду режим с доливом масла (процесс освежения в процессе эксплуатации) в какой-то момент времени, то эта ситуация требует особого рассмотрения. Пусть:

Щ0 - первоначальный объём ?:асла в картер« .двигателя, выраженный в литрах; л ГП - угар масла (расход масла на угар) в литрах за пробег длило" аЭС , вуразсенннй в тыс. юл;; ~ щелочное число моторного масла перед доливом, выраженное в мг КОН/г.; (О ~ щелочное число свежего товарного масла, мг КОН/г.; - прирост щелочного числа наела в результате долива, мг КОН/г.

Исходя из условия необходимости поддержания объёма масла в картере двигателя на постоянном уровне, составим уравнение для вычисления прироста щелочногс числа

гпа —&т . . л /?? . . ,

-V- • у(х) У(х) + АУ- (ю)

Из этого выражения имеем:

д т

т0

Анализ экспериментальных данных подтверждает, что угар масла линекне з'!""тент от пгобегя я.втдаюбил?, т.е.

л т = у. л ос (к)

где

У - скорость угара масла, отнесённая к единице маштаба пробега.

Подстановка "«еии? (12) в (Й) приведёт к соотношению:

■ч =-^г ^ (13)

Зто виралепне позволяет находить лгмпос? '.'¡елочного числа, oöj ловленнш доливом свежего масла. Уместно заметить, что интервал пробега дОС исчисляется либо с начала рабосл двигателя {если pei идёт о первом доливе ) , либо с момента предацущего долина.

Вернёмся теперь к дифференциальному ураиению (8), имея в ви, необходимость его коррекции, если долив маета производился однократно и мнгновенно при д ОС — ЗС-/ , когда щелочное чис. до момента долива определяется уравнение?- (?).

Из теории линейных дифференциальных урашений известно, что : подобном случае правая часть уравнения (8) долина бсть дополнен; "управлением" в виде:

(14

где:

6Ъ

дельта функции Дирака. Функщя (Г(Х-0С4) имеет атс/^п-^ие сюйства:

Í(0c-X4)=0 при х^х^

оо

5<$"(х-ос<)с/ас = 1

-оо

Решение дифференциального уравнения (l4) при начальном услов (15) выраьсается сбормуло:'1: -8ос..

+ д^-е ос»о

(17

ОС ^ эс^

Слезет от- t-.тить, что второе тре ть, '-л&гаемое в главой час уравнения не^изноценнс!. Второе слагаемое £ — ^j]

"действует" на всём интервале существование аргумента ОС. , т.е от 0 до ОО (теоретически). Третье ке сдагаемое "действует" ::ро».!е::угкс пробега >:п: ОС » 0С.< т к тоцу se приХ = ' оно дазт скачок на кривой, равной д ^ . Кшче говоря, это cocí ная функция.

В реальч;-:: условиях эксплуатации долив хоторного масла в naj тер ,;г<::г:л\;л>- производится -дногократно и мнгновенными порциями 8

при различных значен!«-;. ш оо'сгэ ОС,, , ... ЗС/<

Очевидно, в таком случае "скачки" значений щелочного числа, обусловленные доли вами при СС^ ? будут рырззгяться урашго?шяли:

ОС

У

л ¿Л —

у. ОС,

т0

(18)

т„

[Чо-^х-Я

При этом надо 1п;еть ввиду, что значения ...

-- - , У(ОСк) вычисляются с учётом предыдущих скачкоз. Дифференциальное уравнение для многократного ^мгновенного • доли ва будет выражаться в виде:

+.... + Л у^ЗСХ-ОСк )

Решение этого уравнения записывается в виде составной функции Г&г. -вСзс-о?,)

(19)

+

+ д

эс>,о

(20)

00 ^ Ос^

к о г о р! 1г~а зазисж гости представлен на рис. I. в зигз'-тсо:''1 птго:: ••г:п!ог "I". Однако. ? практических целях про-"-пользовать сглаиишеую кривую. Такую кривую можно описать при лошк, когла глчогскге-тш-С импулъснг-з": долив масла апроксимируется непрерывны?,! зо ¿реиени. График зависимости при непрерывном долнве масла представлен на рис.1 в виде кривой "2м.

В том случае, когда интервалы мезду шпювеикыки доливами или периодачоскими долигаии с кусочногпостоп<:-:ой скоростью налы по сравнению с общей длин о:'; пробега могаю апроксииировать их схемой непрерывного долива. Из уравнения (13) можно получить уравнение для скорости изменения ¡»елочного числа, обусловленного"непрерывным долияом

z

I i^jl yCojl

Xrv /V4 "V4

4 чЛ-2 <Л< к ^A^

Рис, I. Гоафик зависимости дуги составной функции (<Ю) Данное уравнение имеет вид:

(2

Дифференциальное уравнение, описывающее изменение щелочногс числа при- негативном доливе имеет вид:

с/оо

при у/^ = ^

+ = 8(#о -а) + Щ)

или

Это уравнение с точностью до коэффициентов совпадает с ура: нис-м (б) . Его можно представить в виде:

где:

t=S

# = б (р0-а ) У ... сг-е

-f

(

Решение данного уравнения может быть записано в виде:

Разработанную математическую модель рекомендовано использс для описания процессов изменения показателей качества масла г работе в двигателях с различным техническим состоянием. В этс случае, рг.з.:.яшоо техническое состоите двигателя увязываете! 10

;г ветрами " & " и " В " мателгатическо.'. '.¡одели. Она з достаточной мере отражает влияние прокачиваемости масла через систему

и процесс "освежения" па интенсивность изменения Лкшко-•;."-.П!«еских и эксплуатационных свойств.

В третьей главе "Общая программа и мето;;ика экспериментальных исследований" изложена общая программа проведения исследовательских работ, э также общие и частные методики.

В качестве объекта исследования были г.нбранн вксокофорсирован-нке дизельные двигатели КамАЗ-740 и моторное масло К-Ю-Г^/ л, рекомендуемое для этих двигателей. * '

Общая программа проведения исследований состоит из двух основные этапов. На первом этапе производились теоретические изыскания, позволяющие описать процесс изменения свойств моторного масла для двигателей с различным техническим состоянием, а также разработать процедуру отыскания параметров искомой математической модели. Второй этап - это постановка эксперимента, который включает проведение безмоторно-стендовых, моторно-стендовых и эксплуатационных исследований. При постановке эксперимента использовались специально сконструированные и изготовленные для этих целей установки и приборы. Образцы проб товарных и работавших моторных масел подвергались следующим видам лаборатории/ анализам: кинематическая вязкость по ГОСТу 33-82, щелочное число по ГССТу 11362-76, содержание 15 масле продуктов износа и загрязнения на установке М?С-5 по ГОСТу 20759-75, загрязнённость масла (фотометрический коэффициент загрязнённости ) по ГОСТу 24У43-81. Замеры прокачиваемости масла через систему смазки двигателя производились по спец^иатьно разработанной д.тя этих целей методики.

В четвёртой главе "Бсзмоторно-стендовке исследования" приводятся "результаты, поттверждзкгас, что на интенсивность окисления (с1г::.л;'ме щелочного числа ) "егенц-'ропанно зли?-; ? :!•-личина

подачи масляного насоса, т.е. степень аэрации. Также установлено, что с увеличением подачи и давления масла в нагнетательной полости насоса температура масла увеличивается.

В пятой главе "Результаты моторно-стендовых исследований" ■ установлено, что с увеличением прокачигае«ости масла через слсте:у смазки двигателя КамАЗ-740 интенсифицируется процесс изменения физико-химических и эксплуатационных свойств моторного масла, а также повышается износ трущихся сопряжен;;:':.

Результат;; -. о.'Л

показали, чтс при од

ковом времен:-: габотк

ла в двигатоло с про

ваекостью : -если Qt-

л/шн., Q¿ = 54,0 л

¿73= 62,0 ::/%:::п., пг

кое число •".:::тз::лось

;7,? Г>2,9 5Í и 57,

соответственно; (ото

рическиГ; коэффициент

рязнённости увеличил

71,4 смТ1, 84,1 см?1 т

94,1 см. соответств содержание железа в .увеличилось до 32,1 45,8 г/т и 54,9 г/т ветственно. Графичес интерпретация предст лена на pie. 2. В шестой главе: "Результаты эксплуатационных исследований" установлено, что ин сиеность изменения физико-хжлических и эксплуатационных езопет масла, а такне износ трущихся сопряжений носит различии" харак в зависимости от технического состояния двигателя и степени ос жения моторного масла. Используя частную методику, теоретическ опкеам кривые изменения показателей качества моторного масла ваботе з дглгателях с различной прокачиваемостью масла через с тс:у смазки и величиной доллга све-.-;его масла в процессе пкепл}1 В гсачсстве ochouiicc диаг:гост:тческих параметров, -лс.у-.г.тер:: .глл- :ipo!;ecc старения ::отор::ого -асла выбраны: кинематическая кость, щелочное число, фотометрический коэффициент загрязнзнме содер/ание ;::елеза в масле л определены их предедыю-допусти:шс чения. Используя математические зависимости, которые огшемваш менение диагностических параметров моторного масла, произведё! чёт значений этих параметров масла при работе его в двигателя:-различиям тозшческим состоянием на определённом п^оиезхутке n¡ автомобиля. На рис. 3. представлена номограмма оплсываацая из:, ние щелочного числа цаела при работе его в двигателя::, техшч< состояние которых находится в пределах, соответствующих новш -годимся в преддперп; капитального ремонта (пределы прокатив;

О Ü0 40 60

X X

о

®

ч о <0 X

8 а>

S

к

а! &

Ю К о О

Наработка масла в двигателе, час.

Рис.2. Изменение щелочного числа масла и содержания железа в нём в зависимости от наработки и технического состояния двигателя.

Щелочное число, мг КОН/г.

Рнс.З. Номограмма для определения границы пробега при достижении предельно-допустимого значения щелочного числа масла при работе в двигателях с различнш те:птнческтм состояние;,'!.

тп масла через систему смазки двигателей соответственно, лежат в пределах от 40,0 л/мин. до 70,0 л/мин.)

Графическая интерпретация зависимостей описывается пространственной фигурой " ". Данная номограмма предназначена для определения границы пробега при достижении щелочного числа предельно-допусти-мьк значений при работе масла в двигателя с различным техническим состоянием. Плоскость "уЗ н является графической интерпретацией величины 'предельно-допустимого ;значения щелочного числа моторного масла. Пространственное пересечение плоскостей "с/ " и " " даёт которая описывается кривой I проецируется

искомую границу пробега автомобиле!' 1-1' Для практического использования кривая I на плоскость X - '■>' п представляет собой кривую 2 - 2'. Аналогично, используя результаты построений по остальным диагностическим параметрам, получены график! кореляционпо": зависимости величины прока-чиваемости :-:асла через систему смазки двигателя и наработки масла при достижении дпагпост;гчестпгп1 параметрами предельно-допустимых значений.

На рис.4, представлена номограмма для определения искомого срока работк моторного масла ( пробега автомобиля ) при работе в двигателя:-: КамАЗ - 740. Рассмотрим графическую шгаерпретацдаэ данной но-могра'хты с целью практического её применения в реальных условия:: эксплуатации аптомобиле*. 13

График исхоиоЯ величины пробега автомобиля при достижении суммарного предельно-допустимого эначенил обобпрнного кшплвхсиого пс-чзатвл* тачвства ыотррног© масла.

СС

30 24 18 ¿^ 12 б

Искома* величина наработки масла /пробега автомобиля/, тыс.кн.

70,0

65,0

Графики корреляцюнной зависимости клкадны пгомтиваоиосто пасла и нарес'отга мела в двигателе /пробег аптосгобиля/, при достигегии даар-ностическими пар*шетре*ш /1-т[слочное число; 2-кичсматичоскап вязкость; З-фотометрический коэМжцдант зэгрпзн'-'-ниости; 4-содерзание яелеза./ своих предельно-допустимых значений.

70,0

Ч**. £ 60,0 2

к,о

01

50,0

65,0

а 1 60,0

> ;

45,0 §

I

•> «5 6

65,0 80,0

45,0 I 40,0

/'* С' ¿'< р

Наработка маела в двигателе/пробег автомобиля/, тыс.им.

Рис. 4. Номограмма для определения искомого срока работы моторного масла

Номограмму можно разбить на четыре зоны: В зоне I представлены графики корреляционной зависимости величины прохачиваемости и наработки масла в двигателе при достижении диагностическими параметрами своих предельно-допустимых значений.

Кривая "Г" описывает величину пробега (наработки моторного масла ) при достижении щелочного числа своих предельно-допустимых значений.

Кривая "2" описывает величину пробега (наработки масла) при достижении кинематической вязкости предельно-допустимого значения.

Кривая "3" описывает изменение величины пробега автомобиля (наработки масла ) при достижении фотометрического коэффициента загрязнённости предельно-допустимого значения.

Кривая "4" описывает изменение величины пробега автомобиля (наработки масла) при содержании железа в масле выше предельно-допустимого значения.

Зона "А" интерпретирует наработку моторного масла в двигателях с различным техническим состоянием, когда ни один из диагностических параметров не достигает предельно-допустимых значений. Границы предела находятся от 9,6 до 14,2 тыс.км. Зона "А" ограничена пересечением кривых "I" и "4". Зону "А" можно использовать для всего диапазона технических состояний двигателей.

Зона "В" интерпретирует наработку моторного масла в двигателях с различным техническим состоянием, когда лишь один из диагностических параметров (в данном случае щелочное число) достигает предельно-допустимого значения. В эту зону попадают автомобили с ггро-качиваемостью масла через систему смазки двигателя в интервале от 40,0 до 47,0 л/мин. Пределы пробега автомобилей (наработка моторного масла) находятся от 9,6 тыс.км. до 12,0 тыс.км.

Зона "С" интерпретирует наработку моторного масла в двигателях с различным техническим состоянием, когда более одного или все диагностические параметры достигают своих предельно-допустимых значений. В эту зону попадают автомобили с прокачиваемостью масла в интервале от 47,0 до 70,0 л/мин. Пределы пробега автомобилей (наработка масла) находятся в интервале от 10,6 тыс.км. до 30,0 тыс.км., в зависимости от рассматриваемого диагностического параметра моторного масла.

В зоне II представлены коэффициенты значимости величин определяющих диагностических параметров моторного масла.

Зона III предназначена для нахождения приведённых искомых пробегов автомобилей (наработки масла) , исходя из доли значимости каждого диагностического параметра. 15

В зоне IV представлена итоговая искомая кривая "5" величины пробега автомобиля при достижении суммарного предельно-допустим значения обобщённого комплексного показателя. График искомой ве, чины пробега автомобилей "5" строится следующим образом: прямая характеризующая искомую величину прокачиваемости масла через си му смазки двигателя пересекает границы пробега автомобилей (наработки масла) по четырём диагностическим параметрам в точка if-i, ¿/г ,у3, LJb (зона I), что соответственно, выражено пробег OCf, OCz, ЗС3 , • Используя значимость каждого диагностическ параметра качества моторного масла в зоне III определяем искома пробег автомобиля /, нск. ( наработку масла в двигателе ) , по L диагностическому параметру. Суммируя искомые пробеги по четырёь диагностическим параметрам, получаем суммарный пробег при дости нии предельно-допустимых значений обобщённого комплексного пока теля качества масла. По данному методу построена искомая крива?

В условиях эксплуатации, используя результаты замеров велиад прокачиваемости масла Q-L и, используя построенную номограмму, < деляем величину искомого пробега ^ (наработку масла в двигат до очередной замены масла. Кроме того," для расчёта величины и« мого пробега автомобиля (наработка масла до очередной смены) i лагается использовать формулу: ч

Ü>. / • К-

иск- jfe Ki

где: //,иск - искомый пробег автомобиля (наработка масла) п] достижении обобщённого комплексного показател: I предельно-допустимых значений, тыс.км.;

Z.np. - искомый пробег автомобиля (наработка масла) п L -му диагностическому параметру, тыс.км.;

К t - значимость L -го диагностического параметра, б

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что надёжность работы автотракторных дизель двигателей в процессе эксплуатации, обуславливается качественн состоянием моторного масла, сроки смены которого, рациональнее определять не по фиксированному пробегу, а по фактическому сос янию физико-химических и эксплуатационных показателей;

2. Определено, что на изменение физико-химических и эксплуа ционных показателей моторного масла существенно влияет техниче состояние двигателя, интегрально описываемого величиной прокат емости масла через систему смазки;

3. Г^зрабс-:.-!::?. - :■. чгт ~вторая отражает влиянии прокачиваемое?» масла ч^р-'л систему смазки, различные величины до-лива (т.е. освежения), наработки масла на процесс изменения показателей качества масла и изнашивание трущихся сопряжений в условиях эксплуатации двигателей. Кроме того, математическая модель позволяет рассчётным путём прогнозировать срок службы масла в двигателе и износ трущихся сопряжений.

4. На основе теоретических, ыоторно-стендовых и эксплуатационных исследований выявлено, что увеличение прокачиваемости масла через систему смазки двигателя КамАЗ-740 интенсифицирует процесс "старения" моторного масла, и в разной степени влияет на срок службы

в двигателе. При этом отмечается тенденция повышения изнашивания трущихся сопряжений двигателя;

5. Используя результаты эксплуатационных исследований, а также разработанные теоретические зависимости, построены пространственные номограммы изменения определяющих диагностических параметров качества моторного масла для любого технического состояния двигателя, Определены границы пробега автомобилей (наработки масла) при достижении диагностическими параметрами своих предельно-допустимых значений;

6. Разработана номограмма для определения искомого срока работы моторного масла (пробега автомобиля) исходя из суммарного значения обобщённого комплексного показателя, используя значимость каждого диагностического параметра работающего масла;

7. Математическая и графическая интерпретация графиков корреляционной зависимости величины прокачиваемости масла и наработки масла в двигателе, при достижении диагностическими параметрами своих предельно-допустимых значений, позволяют определить величину искомого пробега автомобиля при котором рекомендуется производить его замену;

8. Внедрение разработанного метода оптимизации использования моторного масла позволяет получить годовой экономический эффект в размере 178,5 лей (в ценах 1995 года) на один автомобиль КамАЗ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

I. Тезек D.M. Прибор для диагностики трущихся сопряжений автотракторных двигателей, смазывающихся под давлением // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара.- Л.: Ленинградский государственный аграрный университет, 1991. - 142 с.

2. Мартынюк Н.П., Тезек D.M. ЭКспресс-диагностика дизельноз автотракторного двигателя /Кишинёвский политехнический инстит^ им. С.Лазо, - Кишинёв, I99I.-6 стр. - Депон. в МолдНИИНГИ 1991. £ 1249 - М 91.

3. Мартынюк Н.П., Тезек D.M. Прокачиваемость масла через ci тему смазки - как показатель технического состояния двигателя / Кишинёвский политехнический институт им. С.Лазо.- Кишинёв, I99Í - 7 стр. - Депон. в ЦБНТИ, Министерства автомобильного трансп< РСФСР, г.Москва, 1992. Р 137 - А62.

4. Мартынюк Н.П., Тезек D.M. Влияние технического состояни. труинхся сопряжений, смазывающихся под давлением на интенсивно старения масла в дизельном автотракторном двигателе // Тезисы , ладов постоянно-действующего научно-технического семинара стра СНГ. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный аг ный университет, 1992. стр. 100 * 101.

5. Мартынюк Н.П., Тезек D.M. Математическая модель описани изменения щёлочности моторного масла М-10-Г£ /к\ при работе в д зельном двигателе КамАЗ / Технический Университет Молдовы._- Ки нёв, 1994.- II с. - Депон. в МолдНИИТЗМ 1994. ИЗЗЗ - И 04.

6. Тезек D.M., Кант С.В. Оценка параметров многофакторной тематической модели описания изменения показателей качества мо ного масла в процессе эксплуатации / Технический Университет М довы. - Кишинёв, 1994.- 15 с. - Депонировано в МолдНИИТЭЫ 1994 IP 1332 - М 94.

7. М.Р. Mazkniuc, UM TezeK. %/éuence о/О dziving. -¿hicLug/? с/íeseé* елр/ле éhtfzicaéíon sys-ée. on ¿he lúozfiing. le^i/n о/ eng¿ne o¿f. : Condesad? X

otfcacfem¿e¿ ßoma/)o - z///vez¿cane c/e <S/¿¿ s¿ сДг-бе. /сAcademia c/e Sé¿¿/?-¿e ßepu&ccic c/UoPc/oW. — CA¿s¿n/993. — p. S<3&.

8. ¿f. 7e?ecv V. A/fc¿t -6¿n¿c/c. Cezce~£<yt¿

pzivtf) petiocrc/<y c/e олс/ze. cí vé?e¿t

Xié'ot c/e moéot ( & лечсгти Румыния } r- fyati/t

АННОТАЦИЯ

На основе проведённого анализа литературных источников, а такт же теоретических и экспериментальных исследований, в диссертационной работе обоснована возможность экономии моторных масел путём разработки метода оптимизации сроков использования их в двигателях семейства КамАЗ.

Предложена и обоснована общая и частные методики эксперименаль-ных исследований. F&3работала методика позволяющая математически описать процесс изменения определяющих диагностических параметров масла при работе в двигателях с различным техническим состоянием и различной величиной освежения масла, а также построить номограммы, позволяющие определить границу пробега автомобиля при достижении определяющими диагностическими параметрами своих предельно-допустимых значений, что даёт возможность определять наиболее рациональные сроки смены моторного масла для двигателей с различным техни-. ческим состоянием.

Выполненные комплексные исследования и проведённый анализ выявил, что смену моторного масла рекомендовано производить не по 4 "фиксированному пробегу, а по фактическому состоянию обобщённого комплексного показателя качества масла, в результате чего, наработка масла в двигателе возрастёт в 1,3 t 2,0 раза.

R Б 2 и u А Т

Pe baza analizei literaturii de specialitate, precum çi a cerceta fil or teoretice çi experiuentale în tezâ a fost argumentatâ po-sibilitatea economisirii uleiurilor de motor datoritá elaborürii metodei de optimizare a termeuilor de utilizare a lor în motoarele din familia KAMAZ.

A fost propusâ. çi argumentatâ o metodicé generala çi ¡netodici oarticulare pentru cercetarile experimental«. Metódica elaboratâ descrié in mod aatematic procesul de schimbare a parametrilor dia-gnostici ai uleiului în tinpul actiunii lui in motoare eu diferite stâri tehnice. Monograma recomandata permite a se determina graniza parcursului, când parametrii diagnostici ajung la .valorile lor limita admisibile, ceea ce oferâ posibilitatea de a determina cele mai rationale termene de inlocuire a uleiului de motor In motoarele eu diferite stâri tehnice. .

Efectuarea investiga-fiilor complexe çi analiza rezultatelor au demonstrat, cà înlocuirea uleiului de motor treouie ai fie recoma-

ndatâ a se executa nu pe baza unui parcurs fixât al autonooiluli ci pe baza stârii tehnice reale a motorului dupâ indicatorul cod plex generalizat al calitâtii uleiului .

t ABSTRACT

On the basis of technical publications analysis theoritical vestigations and experimental testing in the present thesis the] is substattiated the potentiality of motor oils saving by way oi velopment of periods optimization method as regards application motor oils in automobile engines of SamAZ-type.

There are suggested and substanted a general procedure and : cific experimental research methods. There is developed a procec affording the opportunity to describe mathematically the procesi oil basic diagnostic variables behaviour as concerns operation < motor-car with different operation life-time, ammount of receiv: different as well. There have be«n plotted alignment charts (noi graphs) making it possible to determine the diagnostic variable reaching their maximum admisssible values. The results obtained de it possible to calculate the mots rational oil-change period for engines with different operation life-time.

Comprehensive investigation and analysis carried out reveal the fact that the procedure of motor oil changing should be rea zed inaaccordance with actual state of oil quality summarized c plex indicator, disregarding the automobile's standard specific on mileage. As a result, motor oil life in engines will increas 1,3...2,0 times.