Улучшение эксплуатационных показателей двигателей семейства УМЗ путем введения трибохимического восстановителя в смазочную систему

• Автор: Сафаров, Рамис Камильевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 215 с. : ил.

Условные сокращения и обозначения, термины
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
КПД - коэффициент полезного действия;
ММ - моторное масло;
СС - смазочная система;
ТХВ - трибохимический восстановитель;
ТЩР - труднорастворимый щелочной реагент;
1 - текущее время работы масла, ч;
С0 - начальное значение щелочного числа масла, мгКОН/г;
Уст0 - начальная скорость поступления щёлочности от трибохимического восстановителя, мгКОНУч;
Утд - скорость расходования щёлочности на нейтрализацию и диспергирование продуктов сгорания топлива, мгКОН/ч;
Ум0 - начальная скорость расходования щёлочности на нейтрализацию продуктов окисления масла, мгКОНУч; а - коэффициент, выражающий долю щёлочности, расходуемой с угаром масла; д -скорость угара (долива) масла, кг/ч;
Є - масса масла в системе двигателя, кг;
(3 =цАЗ - интенсивность угара масла, 1/ч;
у - коэффициент, учитывающий текущий кислотный потенциал масла и интенсивность долива масла;
|Д - коэффициент, характеризующий интенсивность поступления щёлочности от устройства ввода трибохимического восстановителя, 1/ч;
Депрессатор - вещество, снижающее кинематическую вязкость рабочей среды в условиях низкой температуры;
Детергент - вещество, обеспечивающее моющее действие;
Дисперсант - вещество, обеспечивающее дисперсию (расщепление на молекулярном уровне) включений.
СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Влияние качества моторного масла на эксплуатационные показатели двигателей
1.1. Процесс старения моторного масла
1.1. Работоспособность и срок службы моторного масла
1.1. Влияние эксплуатационных режимов работы автомобиля на изменение свойств работающего моторного масла
1.5. Методы повышения качества моторного масла
1.6. Влияние трибохимических восстановителей на эксплуатационные показатели двигателей
1.6. Цель и задачи исследования
2. Разработка математической модели процесса накопления и срабатывания щёлочности моторного масла и усовершенствованной смазочной системы
2.1. Выбор метода расчётно-теоретического обоснования периодичности восстановления щелочного числа моторного масла
2.2. Моделирование динамики щёлочности моторного масла при вводе
в него трибохимических восстановителей с периодическим восстановлением заряда
2.2.1. Основные закономерности процесса накопления и срабатывания щёлочности
2.2.2. Оценки основных параметров модели динамики щёлочности масла
2.2.3. Изменение щёлочности моторного масла при периодическом восстановлении заряда трибохимического восстановителя
2.2.4. Расход щёлочности по статьям баланса
2.3. Разработка усовершенствованной смазочной системы двигателей семейства УМЗ и методики обслуживания устройства ввода трибохимического восстановителя
2.3.1.Разработка усовершенствованной смазочной системы двигателей семейства УМЗ
2.3.2. Методика обслуживания устройства для поддержания постоянно действующего трибохимического режима
3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Общая методика исследований
3.2. Методика исследований в условиях стендовых испытаний
3.3. Методика исследований в условиях эксплуатационных испытаний
3.4. Оценочные параметры
3.4.1. Измеряемые оценочные параметры
3.4.2. Параметры, определяемые при проведении физико-химического анализа проб моторного масла
3.4.3. Расчетные параметры
3.5.Алгоритм расчета параметров математической модели динамики щелочного числа моторного масла при вводе трибохимического восстановителя с периодическим восстановлением заряда
3.6.Методика прогнозирования ресурса соединений двигателя
3.7.Экспериментальная установка и применяемая аппаратура
3.8. Оценка погрешностей измерений
4. Результаты исследований
4.1. Исследование эксплуатационных показателей двигателей при вводе
в систему смазки трибохимических восстановителей в условиях стендовых испытаний
4.1.1 .Аппроксимация экспериментальных зависимостей динамики
щелочного числа и проверка адекватности разработанной модели
4.1.2.Топливо-экономические, мощностные и косвенные износные
показатели работы двигателей
4.2. Исследование эксплуатационных показателей двигателей при вводе
в систему смазки трибохимических восстановителей в условиях эксплуатационных испытаний

Таким образом, данная модель позволяет прогнозировать динамику изменения щелочного числа ММ в зависимости от наработки ДВС с усовершенствованной смазочной системой с ПДТХР (постоянно действующим трибохимическим режимом) при разовом вводе стабилизатора.
Модель, приведённая в работе [41], также предполагает включение в систему смазки ТХВ при разовом вводе стабилизатора, но в ней исключаются те недостатки, которые присущи предыдущей рассмотренной модели.
В работе [22] определяются показатели, характеризующие влияние конструктивных особенностей, состояния двигателя и склонности масла к окислению на скорость расходования щёлочности на угар и нейтрализацию продуктов окисления масла.
В настоящее время разработана и применяется в практических исследованиях математическая модель процесса накопления и срабатывания щёлочности при вводе в смазочную систему ТХВ [136, 174]. Эта модель в отличие от ранее рассмотренных учитывает: расход щёлочности на нейтрализацию кислот, образующихся в результате окисления самого масла, неравномерность этого расхода; пропорциональность расхода щёлочности на угар текущей её концентрации в масле. При этом влияние определяющих параметров рассматривается при их совместном воздействии. Это позволяет наиболее приблизить математическую модель к реальному сложному процессу.
Данная модель позволяет:
- проводить раздельный анализ процессов накопления и расходования щёлочности при работе масла в двигателе;
- определять оптимальные параметры работы устройства ввода стабилизатора в работающее масло;
- определять наработку масла до достижения им браковочного показателя по щёлочности;
- прогнозировать щёлочность масла в процессе работы ДВС с усовершенствованной смазочной системой.