Мониторинг трибологических свойств моторного масла дизелей тепловозов в процессе эксплуатации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мониторинг трибологических свойств моторного масла дизелей тепловозов в процессе эксплуатации

С.А. Петухов, А.В. Муратов, Л.С. Курманова Самарский государственный университет путей сообщения

Аннотация

В статье приведены расчетно-экспериментальные исследования по изменению трибологических свойств моторного масла дизелей тепловозов с продленными сроками службы.

Ключевые слова: тепловоз, эксплуатация, дизель, пробег тепловозов, угар и долив моторного масла, продукты износа, щелочность, сроки службы моторного масла.

Abstract

The article describes theoretical and experimental study on the modification of tribological properties of motor oil diesel locomotives during extended service life.

Keywords: diesel engine maintenance, diesel, mileage diesel fumes and refilling engine oil, wear, alkalinity, the service life of the engine oil.

Мониторинг работающего масла показывает его пригодность для дальнейшей эксплуатации. Он позволяет установить правильный срок его слива и дает информацию о возможных неисправностях дизеля.

Известно, что в процессе работы тепловозных и других двигателей масло претерпевает значительные изменения. Такие характеристики масла, как кислотность, щелочность, содержание карбенов, карбондов и асфальтенов, коксуемость, концентрация минеральных и органических примесей, а также продуктов износа, всегда могут быть определены с той или иной степенью точности [1,4].

При изменении некоторых характеристик масла в процессе работы свыше определенного предела, масло перестает удовлетворительно выполнять свои функции, следствием чего является резкое возрастание интенсивности износа, нагароотложеннй и лакообразования. В связи с этим применяется ограничение срока службы масла при достижении отдельными характеристиками уровня, считающегося браковочным [3].

При подборе масла для двигателя внутреннего сгорания необходимо добиваться, чтобы интенсивность его «старения» в процессе работы не увеличивалась. Если при этом угар и долив масла без ухудшения состояния двигателя составят хотя бы двукратный объем в масляной системе, то дальнейшая смена масла будет вызываться только необходимостью постановки двигателя в ремонт или в связи с сезонными условиями. Если в процессе работы двигателя интенсивность износа и накопление механических примесей после стабилизации не увеличиваются, то значительное их содержание в масле не может являться показателем для его смены [2,3].

Имеющиеся теоретические и экспериментальные данные позволили провести эксплуатационную проверку дизелей 10Д100 тепловозов сери ТЭ10 приписки локомотивного депо Оренбург Южно-Уральской железной дороги, работающих на масле М-14Б₂, топливе с содержанием серы 0,2-0,3% и с пробегами между сменами масла до 100-130 тыс.км.

Одновременно с анализом динамики накопления примесей и продуктов износа в масле для выбранных условий эксплуатационных испытаний, были выполнены расчеты по изменению щелочности по методике, приведенной в работе [3].

Расчеты показали, что в процессе эксплуатации одновременно со стабилизацией механических примесей также наступает стабилизация содержания щелочности (рис. 1).

Рис. 1. Изменение щелочности в картерном масле (по данным 100 анализов).

При этом уровень стабилизации обеспечивает требования эксплуатационной работы. Минимально допустимая концентрация щелочности в картере при содержании серы в топливе 0,16% равнялась Спред = 0,7 мг/КОН/г. а равновесная по результатам расчетов и анализов составила Сравн = 1,16 мг/КОН/г.

Таким образом, имелся достаточный запас щелочности для обеспечения удовлетворительной работы дизеля вне зависимости от величины пробега, даже если содержание серы в топливе было бы 0,2 и 0,3%).

Опытная эксплуатация тепловозов с продленными сроками смены масла полностью подтвердила результаты предварительных исследований.

На рис. 2 представлены результаты спектрального анализа продуктов износа в картерном масле дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М, работавшего с удлиненными пробегами между сменой масла.

Рис. 2. Кривые изменения концентрации продуктов износа в масле дизеля 10Д100 при эксплуатации тепловоза 2ТЭ10М между текущими ремонтами: 1-Fe; 2-Cu; 3-Pb; I-смена масла; II-ТР1- со сменой масла; III-ТР-1 без смены масла; IV-ТР-2-со сменой масла.

Как видно, увеличение пробегов тепловоза без смены масла марки М-14Б₂, работавшего на топливе с содержанием серы до 0,2-0.3%, не вызвало резкого изменения концентрации продуктов износа, что свидетельствует об отсутствии повышенных износов деталей дизеля.

Оценка возможности удлинения сроков службы масла по лакообразованию, нагароотложению, потери подвижности поршневых колец и другим неисправностям была произведена осмотром 100 дизелей с пробегами тепловозов между сменой масла 25-30, 50-60 и 100-130 тыс. км. Результаты осмотров показали, что количество отложений на днище и боковой поверхности головки поршня, суммарное количество дефектов прошневых колец, количество пригоревших колец, отнесенные к 100 тыс. км пробега одного тепловоза, для всех вариантов остались примерно одинаковыми. Количество отложений во внутренних полостях поршней находилось в прямой зависимости от пробега между очисткой поршней и не было связано с различными сроками службы масла.

Выполненные исследования показали, что продленные сроки службы масла до 50-60 и 100-130 тыс. км не оказывали существенного влияния на основные характеристики масла марки М-14Б₂ в приведенных условиях эксплуатации, а пробег тепловозов между выемками поршней для очистки может быть значительно увеличен.

Результаты экспериментальных исследований и опытной эксплуатации тепловозов показывают, что для ряда дизелей существующие сроки смены масла значительно превышают период однократного его обмена в картере вследствие угара и долина. В этом случае межремонтный пробег тепловоза без смены масла может быть увеличен. Смену масла можно совместить с проведением крупных ремонтов и разборкой дизеля.

щелочность масло износ дизель

Список литературы

1. Локомотивы и моторвагонный подвижной состав. Инструкция по применению смазочных материалов. 01ДК.421457.001 И. М., 2006г. - 170с.

2. Инновационные энергосберегающие технологии в локомотивном хозяйстве: монография / Д.Я. Носырев, А.В. Муратов, С.А. Петухов - Самара: СамГУПС, 2012 - 123 с.

3. Петухов С.А., Муратов А.В. Комплексный контроль состояния моторного масла дизелей тепловозов в эксплуатации // Наука и образование транспорту: материалы Международной научно-практической конференции. - Самара : СамГУПС, 2013. - С. 36-39

4. Расчетно-экспериментальная оценка эффективности использования модифицированного моторного масла в тепловозных дизелях / Д.Я. Носырев, А.В. Муратов, С.А. Петухов // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта №5 - Москва: ВНИИЖТ, 2011 - С. 44-47.

Размещено на Allbest.ru