Повышение качества приработки деталей дизелей за счет применения масла, содержащего наночастицы серпентина

• Автор: Цыпцын, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

Введение
В настоящее время в сельском хозяйстве большинство машин и агрегатов изношены, требуют текущего и капитального ремонта. В условиях хозяйств данные ремонтные воздействия сделать практически невозможно, так как отсутствует развитая ремонтная база, нет квалифицированных специалистов, качественных запасных частей, заработная плата рабочих очень низкая. Новой техники выпускается мало, нет необходимых средств на е закупку.
На тракторах, зерноуборочных комбайнах эксплуатируется около двух млн. двигателей, причем большая часть после капитального ремонта. Послеремонтный ресурс их составляет ресурса новых двигателей . В период эксплуатации машин до капитального ремонта их двигатели подвергаются капитальному ремонту раз. На долю запасных частей за срок службы приходится 5 стоимости нового двигателя. Анализ эксплуатации машин показывает, что отказов приходится на двигатели .
В практике ремонта и эксплуатации дизелей применяются различные методы ремонтнотехнологических воздействий для повышения ресурса и снижения затрат на поддержание дизелей в работоспособном состоянии. Одним из путей повышения качества ремонта дизелей является проведение качественной обкатки, как завершающей технологической операции ремонта дизелей. От качества приработки деталей в период обкатки зависит во многом срок службы деталей дизеля и его межремонтный ресурс. Для достижения полной приработки деталей тракторных дизелей требуется ч . Ремонтные заводы не в состоянии за время обкатки доводить приработку соединений до конца. Поэтому, в основном, приработка производится в эксплуатационных условиях хозяйств с ограниченными на скоростями и нагрузками, что не всегда возможно. Работа дизеля с максимальными эксплуатационными нагрузками приводит не полностью приработанные детали к повышенному износу, а иногда к схватываниям и задирам, что снижает межремонтный ресурс дизеля в целом. В связи с этим крайне важно приработку деталей дизелей завершать на заводе, исключив ее в эксплуатации.
Данная проблема охватывает широкий круг вопросов, которые интересуют не только исследователей, конструкторов, но и потребителей техники. Поэтому повышение качества приработки деталей дизелей при их ремонте с помощью современных приработочных составов является актуальной научнотехнической задачей.
Цель исследований повышение качества и ускорение приработки деталей дизелей во время стендовой обкатки с помощью приработочного масла, содержащего наночастицы серпентина.

Объект исследований дизель Д0.

Предмет исследований приработка деталей КШМ и ЦПГ дизеля.

Методика исследований основана на применении современных методов, технических средств, измерительных приборов. Программа включает в себя лабораторные исследования трибологических свойств деталей КШМ и ЦПГ дизелей с использованием различных присадок и приработочного масла с составом, содержащим наночастицы серпентина ПИАФ состав стендовые испытания дизелей на ремонтных предприятиях ресурсные испытания в эксплуатационных условиях.
Научная новизна заключается в исследовании влияния приработочного состава, содержащего наночастицы серпентина, на улучшение триботехнических свойств трущихся деталей дизелей. Изучен механизм действия наночастиц приработочного масла и элементный состав пленки на поверхностях трения деталей с помощью микрорентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии.
Практическая ценность работы. Разработано приработочное масло с составом, содержащим наночастицы серпентина ПИАФ состав, положительное решение экспертизы на выдачу патента .
Разработан и внедрен на предприятиях технического сервиса технологический процесс ускоренной обкатки дизелей Д0 с применением приработочного масла с ПИАФ составом, сокращающий время стендовой обкатки в 1,8 раза.
Применение новой технологии обкатки на приработочном масле с наночастицами серпентина сокращает расход дизельного топлива в два раза, электроэнергии в 1,6 раза повышает ресурс дизелей на .
Экономический эффект от внедрения технологического процесса ускоренной обкатки дизелей Д0 в ООО Промтрак составляет 3 р на один дизель.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО Промтрак и ООО Технореммаш сервисных предприятиях ООО ЧТЗУралтрак. Материалы исследований использованы в ремонтном производстве, учебном процессе агроинженерных вузов при изучении дисциплин Надежность и ремонт машин, Триботехника, Эксплуатация машиннотракторного парка и др.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены, обсуждены и одобрены на
международной научнопрактической конференции, посвященной 0летию В.Н. Болтинского, ФГОУ ВПО МГАУ, г.
международной научнопрактической конференции, посвященной летию МГАУ Актуальные проблемы агроинженерной науки, ФГОУ ВПО МГАУ, г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ, в том числе две по списку ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, общих выводов, списка использованной литературы содержит 2 наименований, включая два зарубежных авторов. Работа представлена на 0 страницах, содержит таблиц, рисунков, два приложения.
Научные положения и результаты работы, выносимые на защиту анализ условий работы и методов приработки деталей дизелей в период их обкатки
теоретическое обоснование интенсификации процесса приработки деталей дизелей с помощью приработочного масла, содержащего наночастицы серпентина
результаты исследований влияния приработочного масла, содержащего наночастицы серпентина, на триботехнические свойства поверхностей трения деталей дизелей Д
техникоэкономическая оценка результатов внедрения технологического процесса ускоренной обкатки в производство.
Автор выражает благодарность профессору кафедры электротехники и микропроцессорной электроники Московского технологического университета Московского института стали и сплавов Дураджи Валентину Николаевичу за помощь в проведении исследований и консультации по теоретическому обоснованию механизма действия наночастиц серпентина в процессе трения.
1. Анализ условий работы и методов ускорения приработки деталей дизелей в период их обкатки
1.1. Актуальность темы
Актуальность


Требования к качеству моторных масел непрерывно расширяются и ужесточаются в зависимости от форсирования нагрузочных и скоростных режимов эксплуатации дизелей, уменьшения металлоемкости и удельной емкости системы смазки, качества применяемого дизельного топлива и условий эксплуатации. Условие работы масла в дизелях обусловлены главным образом температурой деталей. При работе разогретого дизеля, в основном на номинальном режиме, когда температура деталей цилиндропоршневой группы достигает максимальных значений, процессы окисления, срабатывания присадок и изменения физикохимических свойств масел протекают с наибольшей интенсивностью. При этом интенсифицируются процессы нагаро и лакообразования на деталях дизеля и накопление отложений в агрегатах очистки масла. При отрицательных температурах скорость протекания химических реакций незначительна, однако, при этом увеличивается вязкость масла и прекращается доступ его в зазоры трущихся соединений, и затрудняется или исключается возможность прокручивания и пуска дизеля без предварительного его прогрева. Оптимальные в зависимости от уровня форсирования дизеля моющие, диспергирующие, нейтрализующие и антиокислительные свойства, благодаря которым обеспечивается чистота деталей дизеля на период эксплуатации. Высокие противоизносные, противозадирные и противокоррозионные свойства, обеспечивающие наджную и экономичную работу дизелей в течение установленного ресурса. Сохранение стабильности масел при транспортировании и длительном хранении в контакте с водой. Совместимость базовой основы моторных масел с присадками. Оптимальный состав масел, обеспечивающий минимальный расход на
По способу изготовления они могут быть а дистиллятные, получаемые очисткой отдельных фракций нефти б остаточные, получаемые очисткой остатков, образующихся при перегонке мазута в компаундированные, состоящие из смеси дистиллятных и остаточных масел, г загущнные, содержащие полимерные присадки . В России моторные масла по уровню эксплуатационных свойств делятся на шесть групп, четыре из которых в свою очередь подразделяются на две подгруппы. В одной из подгрупп регламентируются требования к маслам для карбюраторных бензиновых двигателей, в другой для дизелей таблица 1. Указанная классификация не распространяется на моторные масла для авиационных поршневых двигателей. Высокие триботехнические свойства зарубежных моторных масел могут быть обусловлены наличием в их составе маслорастворимых комплексов пластичных металлов таблица 1. При эксплуатации машин и механизмов происходят значительные химические и физические изменения масел, т. Для предотвращения подобных изменений в большинство смазочных масел вводят специальные вещества и их композиции. В зависимости от состояния и растворимости в масле эти вещества получили разное название. Органические маслорастворимые продукты называют присадками, они составляют самую распространенную группу присадок к маслам таблица 1. Необходимая подвижность масел, особенно специальных северных сортов при низких температурах, достигается использованием вместо нефтяных основ различных синтетических продуктов. Таблица 1. Классификация моторных масел по назначению и эксплуатационным свойствам, принятая в РФ и странах СНГ ГОСТ 9. Е Е1 и Е2 Высокофорсированные бензиновые двигатели и дизели, работающие в эксплуатационных условиях, более тяжелых, чем для масел групп Д1 и Д2. Таблица 1. Истощение запасов нефтяного сырья, а также более высокий уровень эксплуатационных свойств синтетических масел хорошая вязкостнотемпературная характеристика, малый расход на угар и т. Синтетические масла, как правило, превосходят минеральные по противоокислительным свойствам, диспергирующей и механической стабильности, обладают лучшими противоизносными и противозадирными свойствами. Срок службы их в два и более раз выше масел на минеральной основе, расход на угар на 4 0 ниже, расход топлива на меньше . В настоящее время применение синтетических масел ограничено изза высокой стоимости в раза выше, чем стоимость масел на минеральной основе.