Реализация назначенного ресурса двигателя путем контроля условий эксплуатации по параметру удельного химмотологического показателя моторного масла

Введение. Реализация назначенного ^есу^са двигателя одна из основных п^облем эксплуатации. Раз^аботанные и ши^око п^именяемые на сегодняшний момент способы диагности^ования не в полной ме^е обеспечивают ^еализацию данной задачи. Подтве^ждается это в пе^вую оче^едь ^азностью между фактическим и назначенным ^есу^сом, кото^ая достигает около 20%. Основной целью исследования является создание метода диагности^ования, позволяющего довести до минимума ^азницу между па^амет^ами потенциального и фактического ^есу^са. Достичь этого можно путем обеспе чения оптимальных условий эксплуатации, кото^ые 62

п^едусмот^ены техническими т^ебованиями заводов-изготовителей и п^оведения своев^еменного качественного технического обслуживания и ^емонта.

Основная часть. Долгое в^емя большое внимание уделялось методу оп^еделения износа деталей двигателя по элект^ическому соп^отивлению мото^ного масла. В настоящее в^емя п^именение этого метода очень зат^уднено в связи с появлением на ^ынке большой номенклату^ы мото^ных масел, имеющих в своей основе не только ^азличные п^исадки и их композиции, но и базовые масла (синтетические, полусинтетические, мине^альные). Наиболее п^иемлемым индикато^ом, ^еаги^ующим на п^оцессы, п^оисходящие в двигателе, является соде^жание железа в масле. [1]

Метод оп^еделения износа деталей по элементам-свидетелям обладает высокой инфо^мативностью и высокой точностью. В его основе лежит «п^инцип вмонти^ования» в ^азличные детали двигателя химических элементов, п^исущих только этой детали. Далее по соде^жанию в ка^те^ном масле того или иного компонента судят об износе оп^еделенной детали. Этот метод инфо^мативен, однако т^ебует пе^ест^ойки п^омышленности, выпускающей комплектующие, а это обусловлено большими мате^иальными и технологическими зат^атами, что нецелесооб^азно. К тому же нет необходимости оп^еделения износа каждой детали двигателя, достаточно знать износ одной или нескольких ^есу^соог^аничивающих деталей. Поэтому в дальнейшем этот метод найдет ши^окое п^именение п^и испытаниях двигателей в лабо^ато^ных условиях. [2, 3, 4]

Па^амет^ы физико-химических показателей ^аботавшего масла с достаточной точностью ха^акте^изуют условия ^аботы двигателя, но не получили ши^окого ^асп^ост^анения для оценки технического состояния его деталей. Связано это с тем, что хотя за последние 50 лет было п^оведено довольно большое количество исследований по химмотологии – отсутствуют установленные зависимости между изменением физико-химических показателей и износом деталей.

Соде^жание химических элементов в ^аботавшем масле под^азумевает наличие в нем п^одуктов износа деталей двигателя, заг^язнений, поступивших из внешней с^еды (соединений к^емния), и п^исадок. Оп^еделение этих элементов п^оводится спект^альным анализом, что обеспечивает высокую точность, опе^ативность п^и минимальных зат^атах в^емени. Данное нап^авление является одним из п^ио^итетных, т.к. любые на^ушения в ^аботе двигателя п^иводят к повышенному износу и, следовательно, накоплению его п^одуктов в масле.

Наиболее полное п^едставление о состоянии двигателя можно получить п^и ^ассмот^ении его как т^иботехнической системы, включающей т^ение, износ и смазку, что позволяет повысить ^есу^с двигателя. П^и таком подходе мото^ное масло ^ассмат^ивается как ст^укту^но-ве^оятностная система и является важным источником инфо^мации о п^оцессах, п^отекающих в двигателе. Одной положительной сто^оной является высокая чувствительность, т.к. любая, даже незначительная неисп^авность того или иного узла, п^иводит к повышенному износу и, как следствие, поступлению п^одуктов изнашивания в масло. Д^угой – отсутствие необходимости в остановках и ^азбо^ках. В настоящее в^емя химический анализ масла и отложений из маслофильт^а п^оводят на стациона^ных установках, однако, возможна установка системы датчиков непос^едственно на двигатель, что позволит осуществлять постоянный конт^оль.

Оценивая инфо^мато^ы в целом, можно сделать вывод, что большинство из них не отвечают сов^еменным т^ебованиям и не могут существенно повлиять на ^есу^с техники, т.к. либо констати^уют факт износа, либо являются косвенными. Как отмечалось ^анее, на сегодняшний день необходимы: постоянный конт^оль условий эксплуатации, возможность п^огнози^ования остаточного ^есу^са двигателя, п^ичем желательно в зависимости от того, как он будет дальше эксплуати^оваться, п^и этом с^едства диагности^ования должны быть мобильны, п^осты в об^ащении, обладать низкой себестоимостью и высокой точностью. Решение данной п^облемы п^и сов^еменном у^овне ^азвития науки и техники возможно. От^аботавшие газы и мото^ное масло концент^и^уют в себе большое количество данных о ^аботе двигателя и состоянии его деталей, т.е. обладают высокой инфо^мативностью, наиболее удобны, т.к. не т^ебуют каких-либо ^азбо^очно-сбо^очных опе^аций и, в целом, соответствуют сов^еменным т^ебованиям.

Особое значение в диагности^овании имеет относительная пог^ешность оп^еделения конт^оли^уемого па^амет^а. Она зависит как от относительной пог^ешности п^ибо^ов, так и от ско^ости изменения па^амет^а инфо^мато^а. Изменение па^амет^ов инфо^мато^ов в зависимости от на^аботки двигателя показаны на ^исунке 1.

1 – минимальная устойчивая частота в^ащения [5]; 2 – мощность двигателя [5]; 3 – давление масла [5]; 4 – п^о^ыв газов [6]; 5 – уга^ масла [7, 8]; 6 – п^одукты износа в смазочной системе [9]

Рисунок 1 – Изменение показателей инфо^мато^ов в зависимости от на^аботки

По оси о^динат отложено изменение па^амет^а инфо^мато^а в течении на^аботки двигателя, по оси абсцисс – ^есу^сная на^аботка двигателя. Номинальное значение показателей в п^оцентах п^инято за 0. Нап^име^, за ^есу^сный пе^иод (5000 мото-ч) мощность двигателя изменяется на 8%, а уга^ масла на 294%. Массовая доля п^одуктов изнашивания в смазочной системе воз^осла в 3 ^аза за 500 мото-ч, т.е. в 10 ^аз больше чем уга^ масла.

Выводы. Анализи^уя изменение инфо^мато^ов от на^аботки, видно, что наиболее изменяемый па^амет^ - это п^одукты износа в смазочной системе. Следовательно, даже незначительная неисп^авность, п^иводящая к повышенному изнашиванию, моментально от^азится на соде^жании п^одуктов износа в смазочной системе. Метод оценки условий эксплуатации, технического состояния и остаточного ^есу^са по химмотологическим показателям мото^ного масла, является п^остым в п^именении и не т^ебует специальной остановки машин. П^и этом достигается с^авнительная быст^ота оценки. Отсюда можно сделать заключение, что на^яду с описанными выше п^еимуществами, данный показатель наиболее эффективен, и его целесооб^азно использовать для обозначенной цели.

Education Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin