Пути снижения расходов маторных масел. Малышева А.А. Т-301п. Пути снижения расхода моторных масел

• Название: Пути снижения расхода моторных масел
• Дата: 09.07.2020
• Размер: 1.94 Mb.
• Имя файла: Пути снижения расходов маторных масел. Малышева А.А. Т-301п.docx
• Тип: Реферат; #134066

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный профессионально-педагогический

университет»

Кафедра энергетики и транспорта

Реферат по дисциплине

Эксплуатация автоматизированного проектирования

На тему: «Пути снижения расхода моторных масел»

Выполнил:

студент группы Т-301п Малышева А.А.

Принял:

кандидат технических наук Лялин К.В.

Екатеринбург

РГППУ

2020

Оглавление

Введение 3

Обеспечение эффективного использования моторных масел 4

Регенерация моторного масла 5

Причины повышенного расхода смазочного масла 6

Пути снижения расхода масел 8

Заключение 13

Список литературы 14

Введение

Проблема снижения расхода моторных масел решается в ос­новном за счет уменьшения их потерь на угар и увеличения срока службы до замены.

Уменьшение расхода масла на угар в двигателях достигается в основном за счет эффективного уплотнения цилиндропоршневой группы и снижения интенсивности износа ее деталей. Так как чрез­мерное уменьшение расхода масла на угар может привести к по­вышенному износу и задиру деталей цилиндропоршневой группы из-за недостаточности их смазывания, возможности снижения рас­хода масла ограничены.

Увеличение срока службы масел до замены достигается умень­шением до определенного предела удельной (отнесенной к едини­це мощности двигателя) емкости системы смазки и улучшения их качества, т.е. в результате уменьшения интенсивности старения масел в двигателе за счет создания большего запаса их эксплуата­ционных свойств и совершенствования конструкции самих двига­телей (улучшения рабочего процесса, газо- и маслоуплотнения ци­линдропоршневой группы, применения эффективных систем очи­стки и охлаждения масла, а также обеспечения непрерывного его автоматического долива и т.п.).

Обеспечение эффективного использования моторных масел

Марка масла, требуемого для двигателя, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. Правильно подобранное масло снижает сопротивление в узлах трения, не вспенивается и хорошо покрывает трущиеся поверхности при работе двигателя. Содержащиеся в масле различного рода присадки (вязкостные, противоизносные, противокоррозионные и др.) защищают трущиеся поверхности от износа и коррозии и предотвращают образование лаковых отложений на деталях двигателя и осадков в картере.



Рисунок 1 Лучшие автомобильные масла

Как в карбюраторных двигателях, так и в дизелях может быть использовано любое моторное масло при добавлении в него металлоплакирующей присадки.

Требуемое количество присадки определяется необходимой концентрацией ее в масле. Обычно на упаковке присадки указывается количество масла, на которое она рассчитана.

При добавлении металлоплакирующей присадки в моторное масло состав отработавших газов двигателя значительно изменяется: при ходит в норму количество оксидов углерода и углеводородов.

Эффект от применения присадки проявляется через 450...500 км пробега автомобиля. При использовании присадки масло в двигателе можно не менять, а фильтр (центрифугу) можно заменять (очищать) через 15... 20 тыс. км пробега, т.е. в два раза реже, чем при использовании обычного масла.

Присадки позволяют повысить компрессию двигателя, увеличить его мощность (до 30 %), а также понизить расход масла (в 2... 18 раз), дымление двигателя (в 20...30 раз), расход топлива (на 10 %) и увеличить ресурс двигателя (в 2...4 раза).

Регенерация моторного масла

При работе двигателя в масле накапливаются продукты окисления, тяжелые фракции топлива, не успевшие сгореть в цилиндрах двигателя, продукты конденсации водяных паров и механические примеси, поэтому масло необходимо очищать или менять через определенные промежутки времени. Фильтр, служащий для очистки масла в двигателе, также следует своевременно менять или промывать.



Рисунок 2 Фильтр очистки масла

Для замены можно использовать дизельное регенерированное масло. Для восстановления слитое масло отстаивают в течение двух - трех дней, а затем переливают в чистую сухую посуду через три- четыре слоя марли, вложенной в воронку и закрепленной. Процесс фильтрации длится 1... 1,5 ч, чтобы не поднимать осадок. От фильтрованное масло можно снова использовать в двигателе автомобиля, а если в него добавить необходимое количество металлоплакирующей присадки, то оно прослужит без замены в легковом автомобиле еще 40...45 тыс. км пробега, а в грузовом или автобусе — 30...40 тыс. км. При последующем добавлении присадки в моторное масло оно будет пригодно для работы в двигателе без регенерации в течение следующего периода до замены.



Рисунок 3 Масляный фильтр в разборе

Причины повышенного расхода смазочного масла

Каждый двигатель, даже в наилучших условиях работы, расходует определенное количество смазочного масла в зависимости от своей конструкции. При превышении заданного расхода необходимо определить причины и устранить их.

Главными причинами повышенного расхода масла являются:

• 
  плохие механические условия для двигателя, особенно возможное частичное приклеивание бандажей к стенкам камеры сгорания;
  
• 
  движение машины на большой скорости в течение долгого времени (в этом случае большее количество масла попадает в камеру сгорания, а следовательно, сгорает в ней);
  
• 
  наличие чрезмерного зазора при закрытии клапанов;
  
• 
  утечки через прокладки картера, уплотнительные кольца вала двигателя и т.п.;
  
• 
  потери, возникающие из-за испарения и зависящие от состава масла;
  

использование масла, имеющего несоответствующий двигателю показатель вязкости;

• 
  работа системы управления (резкое повышение или понижение скорости машины, вызывающее сильное повышение давления во впускной трубе, привлекает большое количество масла в камеру сгорания).
  

Для каждого типа двигателя задается диапазон значений расхода масла в зависимости от его качества (щелочности) и особенно важно при этом техническое состояние двигателя. Правильность выбранного диапазона расхода масла на практике определяется по следующим признакам.

При завышенной подаче масла отмечается:

• 
  значительное количество углеродистых отложений на боковой поверхности головки поршня, расположенной над верхним кольцом;
  
• 
  повышение отложений нагара по периметру выпускных окон и в выпускном тракте;
  
• 
  обильное количество масла на кромке поршня и зеркале цилиндров;
  
• 
  повышенный сброс масла в поршневую полость; превышение щелочности проб масла, отбираемых из поршневых полостей цилиндров, на 25 % по сравнению со щелочностью свежего масла.
  

При заниженной подаче масла отмечаются:

• 
  появление сухих участков на поверхности кромки поршня и зеркале цилиндров;
  
• 
  ухудшение его подвижности, защемление в слое нагара в поршневых полостях масляных отложений;
  
• 
  появление местных прижогов на втулках цилиндров, а также следов прорыва газов.
  

Пути снижения расхода масел

Общий расход моторных масел в современных моделях карбюраторных двигателей легковых автомобилей в среднем составляет 0,4...0,6 % от расхода топлива, грузовых — 1,0... 1,2 %, а дизелей — 1,6... 1,8%.

В настоящее время до 20... 60 тыс. км пробега машины увеличены сроки службы масел, используемых в дизелях, система смазки которых оснащена одновременно полнопоточными и частичнопоточными бумажными или центробежными фильтрами. Ведутся работы по увеличению сроков службы моторных масел до 100 тыс. км.

Эксплуатационными испытаниями долго работающего масла в двигателе с полнопоточными фильтрами, частичнопоточной центрифугой и устройством для автоматического долива масла, а также в двигателях с полнопоточными и частичнопоточными фильтрами при низких расходах масла на угар и незначительном прорыве картерных газов установлена возможность работы масла без замены на протяжении 160 тыс. км при замене фильтроэлементов через 32 тыс. км.



Рисунок 4 Схема работы масляных фильтров

Полнопоточный масляный фильтр

Из всех типов масляных фильтров полнопоточный является самым старым и простым по конструкции. В сравнении с конкурентами, полнопоточный фильтр загрязняется быстрее всего, а значит, перестает выполнять свою функцию — очистку масла от различного “мусора”. Конструкция полнопоточного фильтра крайне проста. Такой фильтр очищает сразу все масло, которое поступает во все узлы. Его достоинство — возможность пропускать через себя большое количество масла за малый промежуток времени.

Частичнопоточный масляный фильтр

Такой фильтр устанавливается параллельно основному маслопроводу. Через него за один цикл проходит небольшое количество масла, тогда как все остальное без очистки направляется в двигатель. Несмотря на это, подобные устройства имеют большую эффективность, поскольку масло проходит очистку несколько раз, соответственно, на выходе жидкость получается более чистой. Со временем, в очистительный контур попадает весь объем циркулирующего масла. То есть, по итогу, частичнопоточному масляному фильтру требуется больше времени, чтобы очистить все масло, которое движется по контуру, но при этом очистка более качественная.

Комбинированный масляный фильтр

Комбинированный масляный фильтр включает в себя полнопоточный и частичнопоточный элемент. Среди этих двух элементов проходящие объемы масла делятся, примерно, в соотношении 9:1.

За счет того, что масло проходит через оба фильтра, достигается максимальная очистка. Вместе с тем, увеличивается ресурс самого моторного масла, масляных фильтров и двигателя.

Основная доля потерь масла в двигателе внутреннего сгорания приходится на угар. Потери масла в результате его угара зависят от свойств топлива и масла, типа двигателя, технического состояния и режима эксплуатации автомобиля и др. Схема влияния физико-химических и эксплуатационных свойств моторного масла на его расход приведена на рис.5.



Рисунок 5 Схема влияния физико-химических свойств моторного масла и его потери и угар

Угар определяют как разность между количеством масла, залитым в двигатель, и количеством масла, слитым при его смене (с учетом количества, добавленного между сменами).

Нормативный расход масла G_M связан с расходом топлива G_T уравнением:

G_M = kG_T,

где: k - нормативный коэффициент расхода масла (для карбюраторных двигателей k = 0,024; для четырехтактных дизелей k = 0,032; для двухтактных дизелей k = 0,075).

По мере совершенствования конструкций двигателей и улучшения качества масел значение коэффициента снижается. Так, для двигателей автомобилей ВАЗ k = 0,008.

Угар масла существенно зависит от состояния двигателя, степени износа его деталей (например, поршневых колец, некоторых уплотнительных элементов), а также от условий и даже манеры езды. С увеличением частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель (например, при движении по загородным трассам со значительными скоростями) угар масла возрастает. Одновременно величина угара масла косвенно свидетельствует о техническом состоянии двигателя.

Уменьшение расхода масла достигается также понижением удельной (отнесенной к единице мощности) емкости системы смазки.

Такого эффекта добиваются за счет совершенствования конструкции двигателей (улучшение рабочего процесса, уплотнений цилиндро-поршневой группы и т.д.), а также уменьшения интенсивности старения масла (применение масел с большим запасом эксплуатационных свойств). Благодаря совершенствованию конструкции поршня и поршневых колец разработчикам автомобильных двигателей удалось добиться существенного снижения расхода масла на угар.

В частности, этому способствуют:

• 
  использование поршней, имеющих минимально допустимые зазоры с гильзой цилиндра и оптимальную геометрию боковой поверхности (овально-бочкообразной формы);
  
• 
  применение материалов с малым коэффициентом линейного (объемного) расширения;
  
• 
  снижение рабочих температур поршней, улучшение их охлаждения; применение специальных покрытий на днищах поршней и износостойких вставок в канавках под поршневые кольца;
  
• 
  использование поршневых колец оптимального профиля, расположения и количества;
  
• 
  применение колец с заданной эпюрой радиальных давлений;
  
• 
  внедрение маслосъемных колец с эспандерами торсионного и специального профиля;
  
• 
  применение при изготовлении поршневых колец новых материалов, в том числе высокопрочного чугуна и износостойких покрытий (хромирование, молибденирование и т.д.).
  

Снижению потерь масла также способствуют замена масла в двигателе по его фактическому состоянию и отказ от календарных сроков замены сезонных масел. Состояние масла и необходимость его замены определяют при его анализе. Если достигнуты наиболее важные показатели качества работающего масла, предельные значения загрязнений или изменений параметров, а также при ухудшении работы двигателя, масло заменяют.

Переход на принцип замены масла в зависимости от выработки агрегатом определенного ресурса также позволяет существенно сократить затраты на смазочные материалы. В современных двигателях масло рекомендуется заменять через 10-20 тыс. км пробега в зависимости от указаний изготовителя двигателя или производителя масла. Добровольная замена масла водителем автомобиля при меньших пробегах если и обеспечивает некоторую экономию, связанную с увеличением срока службы двигателя, то на величину, не сопоставимую с дополнительными затратами на масло.

Заключение

Проблема снижения расхода моторных масел решается в основном за счет уменьшения их потерь на угар и увеличения срока службы до замены.

Уменьшение расхода масла на угар в двигателях достигается в основном за счет эффективного уплотнения цилиндропоршневой группы и снижения интенсивности износа ее деталей. Так как чрезмерное уменьшение расхода масла на угар может привести к повышенному износу и задиру деталей цилиндропоршневой группы из-за недостаточности их смазывания, возможности снижения расхода масла ограничены.

Увеличение срока службы масел до замены достигается уменьшением до определенного предела удельной (отнесенной к единице мощности двигателя) емкости системы смазки и улучшения их качества, т.е. в результате уменьшения интенсивности старения масел в двигателе за счет создания большего запаса их эксплуатационных свойств и совершенствования конструкции самих двигателей (улучшения рабочего процесса, газо- и маслоуплотнения цилиндропоршневой группы, применения эффективных систем очистки и охлаждения масла, а также обеспечения непрерывного его автоматического долива и т.п.).

Список литературы

1. 
   Кириченко Н.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / Нина Борисовна Кириченко. - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2005.
   
2. 
   Школьников В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Издательский центр "Техинформ", 1999.
   
3. 
   Суханов В.П. Переработка нефти: Учебник для средних проф. - техн. учеб. заведений.2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1979.
   
4. 
   Зарубежные автомобильные масла А. С. Сафонов. СПб.: Гидрометео-издат, 1999. 124 с.