К.т.н., доцент Королев А.Е.

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

ИЗМЕНЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МАСЕЛ

ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ «ЕНИСЕЙ»

Моторное масло является носителем информации о термодинамических, химических и трибологических процессах, происходящих в двигателе [1]. Моторное масло выполняет в двигателе одновременно несколько функций: снижает износ, силы трения между деталями двигателя, защищает их от коррозии, очищает, удерживает в себе продукты неполного сгорания топлива и износа, уплотняет зазор между деталями, выносит продукты износа из зоны трения, отводит тепло от соприкасающихся поверхностей [2]. Изменение физико-химических показателей по сравнению с исходными значениями может быть вызвано как обычным процессом старения масла, так и техническим состоянием двигателя [3]. Старение масла происходит в результате окисления его углеводородной основы, срабатывания присадок, накопления продуктов неполного сгорания топлива, частиц износа деталей, пыли и воды [4]. Интенсивность и характер старения зависят от уровня форсирования двигателя и температурной напряженности деталей цилиндропоршневой группы, содержания серы в топливе, качества применяемого масла, изменения рабочих процессов двигателя. Диагностирование двигателей по параметрам работавших масел обладает высокой информативностью и оперативностью, малой трудоемкостью. Применение масел, не отвечающих требованиям технической эксплуатации, снижает надежность техники.

В процессе работы 17 комбайнов «Енисей» производился периодический отбор проб масла, а затем последующий их физико-химический и спектральный анализ. На рис. 1 показана динамика изнашивания деталей. Происходит плавное нарастание количества абразивных частиц, в целом к периоду замены масла содержание механических примесей близко к допустимому уровню, но при этом необходимо учитывать отложения в масляных фильтрах. Наблюдения показали, что наличие частиц в фильтрах в среднем составляет 85% от загрязненности картерного масла.

Рисунок 1 - Изменение износа деталей двигателей

и гидравлических систем

Кремний в материалах деталей содержится в малых количествах (до 2…3%), его наличие в основном предопределяется запыленностью атмосферного воздуха и герметичностью соединений. Его концентрация в масле возрастает аналогично динамики изнашивания деталей, но к 500 мото-часам не достигает предельных значений (рис. 2).

Рисунок 2 - Динамика накопления кремния в двигателе

и гидравлической системе

Повышенное содержание в моторном масле абразивных частиц оказывает негативное воздействие на износ сопряжений. Установлено, что чем выше начальная загрязненность масла, тем интенсивнее изнашиваются детали (рис. 3).

Рисунок 3 - Зависимость износа деталей двигателей и гидравлических

систем на единицу наработки от исходной загрязненности масел

При концентрации механических примесей до 0,1% скорость накопления продуктов износа невысокая, но она существенно увеличивается при дальнейшем повышении загрязненности масел. При увеличении содержания элементов на 0,01% износ в среднем возрастает в 1,4... 1,7 раза. Коэффициент парной корреляции в представленных зависимостях составляет 0,87…0,89, что свидетельствует о высокой степени взаимосвязи изучаемых параметров. В процессе работы комбайнов качественные показатели моторных масел значительно снижаются и достигают предельного состояния к концу периода наблюдения (рис. 4).

Рисунок 4 - Изменение вязкости ν и щелочного числа С моторных масел

Уменьшение вязкости обусловлено попаданием топлива и воды в масло, а также деструкцией полимерных присадок. Снижение щелочного числа указывает на срабатывание моющих присадок. Наблюдения показали, что температура вспышки моторных масел практически не зависит от наработки комбайнов, а в основном определяется техническим состоянием двигателей и соблюдением правил эксплуатации. По результатам исследований выявлено, что этот показатель состояния масла у трех двигателей ниже нормативного. Это является следствием не герметичности системы охлаждения, нарушения или неправильной регулировкой механизмов системы топливоподачи. У 9 двигателей температура вспышки масла превышает верхнее предельное значение. Состояние, характерное для данной группы, объясняется следующими отклонениями правил эксплуатации: несвоевременная смена масла, нарушение периодичности или невыполнение операций технического обслуживания. Масла остальных двигателей пригодны к дальнейшей эксплуатации.

Литература

1. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология. - М.: Химия, - 1986. - 368 с.

2. Арабян С.Г., Виппер А.Б., Холомонов И.А. Масла и присадки для тракторных и комбайновых двигателей. - М.: Машиностроение, - 1984. - 208 с.

3. Королев А.Е., Храмцов Н.В. Старение моторного масла // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2014. - № 4. –

С. 134-138.

4. Королев А.Е. Интерпретация результатов анализа работавших моторных масел // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. - 2013. - № 1. - С. 99-101.