Установка для очистки масел СОГ-914

В условиях все возрастающего выпуска автомобильной техники и стабилизации объемов добычи нефти, а следовательно, и производства моторных масел с каждым годом все актуальнее становится проблема снижения их расхода. Так, в настоящее время в системе Минавтотранса РФ имеется существенный дефицит в моторных маслах. Обеспеченность маслами группы Г₁ составляет не более 50 %, маслами группы В₁ около 78%, а дизельными маслами группы Г ₁ не более 63% заявленной потребности.

Определились три основных направления в решении проблемы снижения расхода моторных масел.

Первое направление - улучшение конструкции двигателя, в том числе системы смазки, а также систем фильтрации воздуха, топлива и охлаждения масла. Это направление реализуется прежде всего путем уменьшения емкости картера системы смазки до оптимального уровня, улучшения систем фильтрации масла (применение полнопоточных фильтров, магнитной и ультразвуковой очистки, комбинированных систем очистки), совершенствования качества уплотнения газового стыка в деталях цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя и т.д.

Предполагается проведение ряда мероприятий, направленных на снижение расхода масла на угар путем повышения эффективности газо- и маслоуплотнений ЦПГ двигателя и увеличения долговечности ее деталей. Так, только за счет совершенствования конструкции и технологии изготовления поршневых колец можно снизить расход масла на угар до 0,5% - 1,0% расхода топлива на пробег автомобилей, соответствующий 2/3 ресурса двигателей.

Геометрические параметры, точность изготовления и состояние зеркала цилиндров также оказывают значительное влияние на угар и расход масла. Так, изменение овальности цилиндров с 0,012 мм вызывает увеличение угара масла с 1,65% до 3,10% расхода топлива. Однако нарушение геометрических параметров цилиндров является вполне естественным как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации отечественных двигателей.

На расход масла оказывает значительное влияние проведение мероприятий по улучшению фильтрации масла и вентиляции картера. Своевременная смена фильтрующих элементов, высокое качество материала, из которого они изготовлены, высокое качество изготовления фильтра способствуют снижению расхода масла вследствие предотвращения его загрязнения, т.е. повышению срока его службы.

Второе направление - улучшение качества моторных топлив и масел. Это направление реализуется за счет уменьшения в топливе серы, механических примесей - реагентов, влияющих на срок службы масла в двигателе. Поэтому из современных топлив наиболее перспективно газовое топливо, при его применении резко замедляются процессы окисления моторного масла. Расход масла находится в прямой зависимости от его качества. Применение масел, содержащих легкие фракции, вызывает повышенный угар масла. Разница в расходе масла на угар, имеющего различную основу, достигает 30% - 40%.

Основная причина недостаточного уровня качества масла состоит в том, что производство масел и присадок планируется исходя не из необходимой потребности, а из возможностей нефтеперерабатывающей промышленности. То есть создаются условия для дефицита, при котором потребитель вынужден брать для применения масло любого качества.

Дефицит высококачественных масел приводит к замене их на масла низших групп. Применение масел группы Б и В вместо Г приводит к увеличению загрязнения деталей двигателей в два-три раза и уменьшению срока замены масла на 30% - 90%.

Третье направление - проведение организационно-технических мероприятий по экономии масел непосредственно в процессе эксплуатации автомобилей. Среди этих мероприятий правильное нормирование и учет расхода автомобильного топлива и масел, улучшение технического состояния автомобилей, совершенствование производственной базы АТП, повышение качества смазочных материалов и спецжидкостей, организация сбора отработанных масел и повторное их использование и т.д.

Снижение расхода масла можно достичь за счет правильной эксплуатации автомобилей, так как от технического состояния двигателя зависит расход масла на угар, который в изношенных двигателях может в 5-8 раз превышать угар масла в новых двигателях.

Снижение расхода масла может быть достигнуто и за счет допустимого уменьшения емкости системы смазки. Наиболее рационально эксплуатировать двигатели при уровне масла на 5мм-8мм ниже отметки "максимум"на масляном щупе.

В отрасли 2/3 двигателей прошли капитальный или средний ремонт и их показатели по расходу масла на угар на 20% - 50% выше, чем у новых. В этих условиях необходимо осуществлять комплекс мер по экономии моторных масел, одной из которых является увеличение периодичности его замены. Однако увеличение срока смены масел не должно сокращать ресурс работы двигателей, повышать трудоемкость ТО и ТР.

8.2 Анализ опыта АТП по увеличению срока службы масел

Регламентированные сроки службы масел не всегда обоснованы ввиду применения двигателей различных моделей и модификаций, работающих в неодинаковых условиях эксплуатации. Масла, как правило, к сроку замены не исчерпывают запаса своих эксплуатационных свойств и могут работать дольше без снижения надежности работы двигателя. Важно вовремя определить срок смены масла, производя его замену на основании браковочных показателей, т.е. таких показателей, при достижении которых масло считается непригодным для дальнейшего применения в двигателе и подлежит замене. При достижении одним ими несколькими показателями качества масла предельных значений происходит увеличение скорости изнашивания деталей, повышение склонности масла к образованию нагаров и лаковых отложений в двигателе, что в результате снижает надежность и экономическую работу двигателя.

Проведенный НИИАТом анализ большого количества масел, поступающих из АТП, показал, что при сливе масел из картеров в сроки, рекомендованные заводом-изготовителем, в 90% случаев они до предельного состояния не эксплуатируются и зачастую сливаются, имея достаточно высокий уровень качества. В связи с этим было решено увеличить в 1,5 раза сроки смены моторного масла М-8-В1 в двигателях автомобилей ЗИЛ и ГАЗ и провести эксплуатацию (под наблюдением) двигателей этих автомобилей с увеличенными сроками смены масла в Мособлавтотрансе, Моспассажиравтотрансе, Волгоградавтотрансе и Омскавтотранс. В общей сложности в эксперименте участвовало более 250 карбюраторных автомобилей. За период наблюдения двигателей автомобилей ЗИЛ и ГАЗ в Омскавтотрансе и Волгоградавтотрансе суммарный пробег их с увеличенными сроками смены масла М-8-В1 составил 1682,4 тыс.км. При этом было израсходовано 642,047 тыс.л топлива при суммарном расходе масла 5995 л. Удельный расход масла составил 0,934 л/100 л топлива. При смене масла фиксировалась масса различных отложений в роторах центрифуги двигателей автомобилей ЗИЛ и увеличение массы фильтров двигателей автомобилей ГАЗ. Масса отложений составляла 140 г - 150 г,что не превышает соответствующих требований заводов-изготовителей.

Анализ физико-химических показателей проб масел показал, что к пробегу 5 тыс.км - 6 тыс.км они на 10% - 20% ухудшаются. Однако до пробега 10 тыс. км - 12 тыс. км они стабилизируются и при дальнейшем увеличении пробега у масла постепенно ухудшается его качество. К пробегу 18 тыс. км - 20 тыс. км в двигателях ГАЗ-53 и к пробегу 13 тыс. км - 15 тыс. км в двигателях ГАЗ-52 масла по увеличению вязкости (на 20% - 25%) и механических примесей (до 1,5%), уменьшению запаса щелочности (до 1,0 г КОН на1,0 г масла) приближались к предельному состоянию. Однако даже при повышенных сроках смены не наблюдалось (по методу бумажной хроматографии) существенного (ниже 0,5) ухудшения диспергирующих свойств масел и снижения водородного показателя рН (ниже 5,5). Таким образом, при сливе из картеров двигателей масла М-8-В с увеличенными в 1,5 раза сроками смены по сравнению с рекомендуемыми действующей нормативно-технической документацией имелся небольшой запас качества.

Применение указанных средств экспресс-анализа позволяет сократить в АТП потребление моторного масла для замены на 40% -50%, значительно повысить надежность работы дизельного двигателя.

В ПАТП N1 Томскавтотранса на специальных стендах помещается информация о номерах всех его автомобилей, дате проведения ТО-2 по месяцам, результатах физико-химического анализа масла по трем показателям (содержание воды, топливных фракций и негорючего компонента механических примесей), рекомендациях о пригодности масла к дальнейшей эксплуатации, предполагаемых неисправностях. Если масло не удовлетворяет хотя бы одному из браковочных показателей, то выносится решение о его замене. Если в момент проведения анализа оно не достигло установленных для него предельных значений, то повторный анализ производят после пробега автомобилем еще1000 км сверх норм Для определения браковочных показателей используют стандартные методы. Без визы начальника лаборатории о том, что масло не пригодно для дальнейшего использования, водитель не получит его со склада для замены.

Современные моторные, трансмиссионные и гидравлические масла в своем составе содержат до 30% различных присадок, улучшающих их свойства. В процессе эксплуатации из-за несовершенства системы герметизации узлов, агрегатов, двигателей происходят значительные утечки масла и для восстановления его номинального объема приходится доливать свежее масло, поэтому сливаемое масло (после отработки определенного количества часов, пробега и т.д.) обладает определенным запасом качества. После удаления из отработанных масел воды и механических примесей их можно повторно использовать по прямому назначению в узлах и агрегатах автомобиля.

На автомобильном транспорте для очистки отработанных масел используют установки различных конструкций, большинство из которых является результатом работы рационализаторов. Из промышленных установок заслуживают внимание установки типа СОГ и УМ производства Минавиапрома, предназначенные для очистки гидравлических жидкостей и масел от механических загрязнений и воды. Исходная концентрация механических загрязнений в очищаемой жидкости может быть до 0,1% (по массе), содержание воды - до 0,3 (по массе), вязкость - от 1 сСт до 50 сСт при температуре от 1^ОС до 70^ОС.

Установки типа СОГ широко используются в АТП Саратовавтотранса, Ростовавтотранса и других ГПО. В ПТБ Саратовавтотранса разработаны рекомендации по использованию в АТП установок СОГ-90ЗА и СОГ-904А, УСЦ-901А и других для тонкой очистки топлива, масел, гидравлических и промывочных жидкостей. Применение установок повышает чистоту нефтепродуктов и жидкостей за одну очистку (проход) на 7-9 классов. По рекомендациям ПТБ Саратовавтотранса, при соответствующем организационном и техническом обеспечении применение установок позволяет увеличить экономию масел в 2-6 раз, сократить расход топлива на 15%, повысить ресурс двигателей и агрегатов автомобилей в 3-8 раз, исключить отказы гидротопливных систем на 50%-70%, снизить затраты на запасные части, ТО и ремонт в 2-7 раз (по результатам десятилетней эксплуатации указанных установок на заводах и ремонтных предприятиях).

По сведениям ГАТП N 1 Ростовгрузавтотранса, применение очищенных масел на 10% увеличило моторесурс двигателей, снизило затраты на их капитальный ремонт, исключило простои автомобилей из-за недостатка свежих масел (раньше по этой причине каждый автомобиль простаивал по 20 ч в год). Повторное использование отработанных масел уменьшило затраты на приобретение новых.

Анализ проб отработанных масел типа "Р" и "А" показывает, что их физико-химических свойств почти не меняются потому, что они при работе не подвергаются воздействию высоких температур и требуют замены только при увеличении механических примесей (частиц трущихся деталей). После высокоэффективной тонкой очистки масел типа "Р"и "А" от механических примесей они смешиваются со свежим маслом соответствующей марки в соотношении 1:1 и заливаются в ГМП и гидроусилители рулевых управлений.

Анализ показывает, что использование очищенного масла вместе со свежим не оказывает отрицательного влияния на эксплуатационную надежность и моторесурс двигателей.

Рассмотрим основные направления экономии моторных масел в процессе эксплуатации автомобиля. Известно, что при эксплуатации двигателя масло расходуется на его замену (до 20% - 40% общего расхода), долив для компенсации угара и утечек (до 60% - 70%) и на техническое обслуживание и текущий ремонт (до 5% - 10%):

Vэ=Vз+Vд+Vто,тр, л,

где Vэ - эксплуатационный расход масла;

Vз - расход масла на замену;

Vд - расход масла на долив;

Vто, то - расход масла на техническое обслуживание и текущий ремонт.

Расход масла на его замену Vз обусловлен годовым пробегом автомобиля L, объемом маслянного картера Vк и нормой пробега масла до его замены Нм с учетом категории условий эксплуатации:

Vз=(LVк)/Hм, л

Например, для двигателя ЗИЛ-130 при обычных сроках смены масла (12 тыс. км при категории условий эксплуатации)

Vз=(308,5)/12=21,25, л

Удельный расход масла на замену qз с учетом расхода топлива на средний годовой пробег составит 0,16л - 0,17л на 100л топлива.

НИИАТ совместно с Центравтотехом провел комплекс научно-исследовательских работ и опытное применение в ряде ГПО увеличенных сроков смены моторных масел. По результатам этой работы подготовлены и рекомендованы к внедрению в отрасли МУ-200-РФ-12-0190-86 "Методические указания по увеличению сроков смены моторных масел"

Исходя из указанных рекомендаций, срок смены моторного масла М-8-В₁ в двигателях ЗИЛ-130 может быть увеличен до18 тыс. км. Тогда расход масла на тот же годовой пробег автомобиля составит:

Vз=(308,5)/18=14,2, л

Исходя из того, что общий расход масла на годовой пробег в 30 тыс.км для двигателя ЗИЛ-130 составляет при обычных сроках его смены 100 л, а при увеличенных сроках -93л, достигается экономия 7% масла.

Внедрение на посту замены масел технологию восстановления их свойств с применением их по прямому назначению позволяет сэкономить не менее 50% свежего масла на замену. Тогда расход масла составит:

Vз=(308,50,5)/12=10,6, л

Экономия масла, в этом случае, составляет 49%.

Аналогично рассчитаны данные и по расходу масел при эксплуатации ряда автомобилей других базовых моделей. (табл.37)

Расход масел на его долив Vд определяется расходом масел для компенсации угара Vуг и утечек Vут :

Vд=Vуг+Vут или Vд=Lq_уг+Lq_д,

Удельный расход масел на угар q_уг для нового двигателя регламентирован и обычно составляет для автомобилей не более 0,4л - 0,7л на 100л топлива. Удельный расход масел для компенсации утечек q_ут на новом двигателе практически равен 0.

Однако в ходе эксплуатации из-за естественного износа деталей цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма, отказа различных прокладок и т.д. расход масла для компенсации угара и утечек возрастает и достигает для карбюраторных двигателей с пробегом на уровне 2/3 от ресурса - 1,4л-1,6л на 100л топлива. Для старых двигателей (пробег более 2/3 ресурса) и двигателей, прошедших капитальный ремонт, он иногда достигает 1,6л - 2,0л на 100л топлива.

Расход масла на угар в % можно рассчитать по табл.3.6. [12].

Средний расход топлива: Q=gT(1+Д), где g-расход бензина, дизельного топлива и сжиженного газа на 100км пробега (табл.9.2.) [12].

Тогда, например, для двигателя ЗИЛ-130:

Q=30300(1+0,1)=9900 л.

Vд=0,79900/100=69 л.

Применение восстановленных масел сокращает расход на долив на 50-100%.

Расход моторного масла при ТО и ТР направлен на замену его в масляных фильтрах очистки воздуха, смазывание ряда узлов и деталей в соответствии с химмотологическими картами (картами смазки), замену масла (полную или частичную) при ремонте отдельных узлов и агрегатов двигателя.

Этот расход составляет Vто и тр=Vто+Vтр=Lq_то+ Lq_тр.

Расход свежего масла при ТО (например, для масляных воздушных фильтров, смазки петель кабины и т.д.) можно сократить путем использования для этих целей работавших масел (очищенных на установках типа СОГ-904, УМЦ и др.) Если в настоящее время удельный расход свежих масел для ТО и ТР q_{то и тр} составляет 0,08л-0,1л на 100 л топлива, то за счет применения очищенных расход свежих масел можно снизить до уровня 0,04л-0,05л на 100л топлива.

Строгий учет расхода свежих моторных масел, увеличение сроков их смены до уровней, рекомендуемых МУ-200-РФ-12-0190-86, использование очищенных масел при ТО и ТР, периодический контроль расхода масел на угар позволяют снизить потребность автотранспортных предприятий в моторных маслах на 50% - 100% и в значительной мере сократить их дефицит.

8.3 Расчет годового экономического эффекта по автокомбинату

В результате внедрения на автокомбинате технологии восстановления свойств СМ с их повторным использованием, а также научно-практических разработок по совершенствованию учета и контроля качества смазочных материалов на основе организации работы лаборатории ТСМ ожидается получение экономического эффекта по следующим факторам:

1. Экономия масел за счет увеличения сроков их службы.

2. Снижение трудоемкости технического обслуживания за счет увеличения периодичности смены масел.

3. Снижение затрат на текущий ремонт и расход запчастей за счет повышения надежности систем и агрегатов автомобилей.

4. Экономия масел за счет их повторного использования.

Исходные данные: расход моторных масел по предприятию составляет 52 тыс.литров; среднегодовой пробег 1-го автомобиля-30000 км; средняя оптовая цена на моторное масло-за1 т - 4млн. руб.; парк автомобилей-500 ед.

1. Экономия масел за счет увеличения сроков их службы.

Э_м=(L_г/l_м1 - L_г/l_м2) х N_авт хV_{1-го авт}

_.Э_м=(30000/12000 - 30000/18000) х 500 х 10=4100 л. в год

Э₁=Э_мхЦ_м=4,1х4млн=16,4 млн. руб. в год

2. Снижение трудоемкости ТО за счет увеличения периодичности смены масел.

Э₂=(L_г/l_м1 - L_г/l_м2) х Рз х N_авт.

Э_м=(30000/12000 - 30000/18000) х 0,1млн. руб. х 500=0,042млн. руб. в год

3. Снижение затрат на расход запчастей за счет повышения надежности

Э₃=Н_трL_{г парка}^,

где: - процент снижения затрат на запчасти в результате внедрения НИР (3%); Н_тр- норматив затрат на ТР на 1000 км. пробега (взят для расчета автомобиль ЗИЛ-130); L_{г парк}-годовой пробег парка (500_авт.х 30000=15 млн.км.

Э₃=0,030,015млн. руб.15млн. км=6,75млн. руб.

4. Экономия масел за счет их повторного использования.

Э₄=0,5храсход х Цмасла

Э₄=0,5 х 52 х 4млн. руб.=104 млн. руб.

5. Суммарная годовая экономия материальных затрат предприятия без учета снижения транспортных издержек на доставку масел составило:

Э = Э₁ + Э₂ + Э₃ + Э₄ = 16,4 + 0,042 + 6,75 + 104 = 127,2 млн. руб.

Единовременные затраты:

-установка СОГ-914 -- 11 млн. руб.

-лаборатория ''ЛАМА-7''-- 3,6 млн. руб.

-адсорбер АС-230 -- 6 млн. руб.

-проектирование -- 2 млн. руб.

Итого: 22,6 млн. руб.

Процентная ставка банка по депозитам 35%, тогда затраты составят:

22,6 + 22,6х0,35 = 30,51 млн. руб.

Текущие затраты:

-присадки (ПМС 200, БФ 11, АКОР и др.), 1т.-- 9 млн. руб.

-алюмосиликатный катализатор, 31кг.-- 0,31 млн. руб.

-амортизация стенда, 5% от цены-- 0,55 млн. руб.

-силовая электроэнергия, 300кВт-- 0,15 млн. руб.

-пар, 4т.-- 1 млн. руб.

-сжатый воздух, 1400м³--0,1млн.

-вспомогательные материалы, 2% от стоимости осн. оборуд.--0,5 млн. руб.

-непредвиденные расходы, 10% от стоимости осн. оборуд.--2,26 млн. руб.

-заработная плата рабочего, 15% от ожидаемой прибыли--13,2 млн. руб.

Итого: 27,07 млн. руб.

Общие затраты: 30,51 + 27,07 = 57,58 млн. руб.

Годовой экономический эффект: Эг = 127,2 - 57,58 = 69,62 млн. руб.

Срок окупаемости: 69,62 / 127,2 = 0,5 года

Примечание: полученный среднегодовой экономический эффект не учитывает снижение затрат на гидравлические масла, тормозные и низкозамерз. жидкости, и др.), что обусловлено внедрением технологии восстановления масел, лаборатории ТСМ и системы учета и контроля ТСМ на АТП, а также повышения долговечности автомобилей.

Перечень основного технологического оборудования и инвентаря.

Поз.	Наименование оборудования	Количество	Модель или тип	Габаритные размеры, мм	Краткая характеристика	Мощность кВт
1	Передвижной бак для сбора работавших масел	2	ГАРО	500х700	Емкость 110 л	--
2	Промежуточный бак для работавших масел	4	2018	2200х1200	Емкость 2000л	--
3	Бак для отстоя масел с подводом пара	3	2390	1600х760	Емкость700 л	--
4	Бак для хранения масел	7	2010	1700х1000	Емкость 1300л	--
5	Насос для масла с электродвигателем	10	ДП 100/10	540х300	1100 л/ч	1,7
6	Стенд очистки жидкостей	1	СОГ-914	900х380х1040	30 л/ч	2,6
7	Адсорбер	1	АС-230	1300х300	80 л/ч	--
8	Лабораторный стол	1	--	1200х800	--	--
9	Лаборатория переносная	1	ЛАМА-7	590х370х160	0,4 ч/проба	--
10	Шкаф для проб и реактивов	1	--	500х800	--	--
11	Шкаф для нормативно-технической документации	1	--	500х800	--
12	Ящик с песком с двумя огнетушителями	2	ПО-5	100-х500	--	--
13	Маслораздаточная колонка	4	367М	365х253х112	8 л/мин	1,1
14	Установка для дозированной заправки трансмиссионным маслом	1	31195	525х400х415	10 л/мин	1,1

Размещено на Allbest.ru