Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методики оперативной оценки антизадирных свойств масел для двухтактных бензиновых двигателей Самусенко Владимир Дмитриевич

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Самусенко Владимир Дмитриевич. Разработка методики оперативной оценки антизадирных свойств масел для двухтактных бензиновых двигателей: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.17.07 / Самусенко Владимир Дмитриевич;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»], 2018

Введение к работе

Актуальность работы заключается в необходимости иметь в оперативном управлении надёжный химмотологический способ оценки качества масел для ДТБД на этапе разработки продукции (оптимизации состава) или на случай принятия решений в крайне сжатые сроки на ограниченном количестве образца. Целесообразность такой постановки диктуется также Постановлением Правительства РФ от 11.10.2012 №1036, касающимся необходимости уделять особое внимание объективной химмотологической оценке продукции, поставляемой по гособоронзаказу.

В настоящее время в России общепринятых и надёжных лабораторных методов, позволяющих оперативно оценивать противозадирные свойства моторных масел для ДТБД, не существует. Поэтому работа по созданию метода предварительной оценки в лабораторных условиях противозадирных свойств масел для двухтактных двигателей является актуальной. Также важной задачей является выявление влияния характерных детергентов на смазочные свойства масел для ДТБД.

Степень разработанности темы

Первый в СССР моторный метод, позволивший разработать специализированное
моторное масло для ДТБД, разработан В.Ф. Филиповым, В.М. Буколовым,

В.М. Гаврюхиным. В дальнейшем Ю.К. Исаенко и Н.Г. Загородний создали моторную
установку, для которой разработали методы оценки противозадирных и моющих свойств
масел для ДТБД. Исследования в данном направлении велись Е.М. Мещериным,
М.Е. Островской. Разработкой масел для двухтактных двигателей в РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина занимались Г.И. Шор и его ученики. В МГАУ им. В.П. Горячкина
исследовали обкатку двухтактных двигателей А.В. Карпенков, В.В. Стрельцов,

А.М. Колокатов. Тем не менее, к выделению масел для ДТБД из группы моторных масел проделанная ими работа не привела, хотя требования к этим маслам отличаются от требований, предъявляемых к маслам для четырёхтактных двигателей. Направление по исследованию масел для ДТБД в России остаётся недостаточно развитым.

В США, Японии и Европе исследованию и контролю качества масел для ДТБД уделяется гораздо больше внимания. Они выделяются в отдельную группу, имеют собственные классификации, разработанные организациями API, NMMA, JASO и ISO, для них сформированы методы оценки основных показателей.

Большое внимание маслам для ДТБД уделяется в азиатских странах в связи с тем, что там в городах в больших количествах используются транспортные средства с двухтактными бензиновыми двигателями. Так в Индии маслами данного назначения занимались V.K. Jain,

R.P.S. Bisht, M. Gupta, A.K. Singh и другие. В Таиланде установлен государственный стандарт по контролю за качеством масел для ДТБД.

В Украине занимались разработкой масел на растительной основе И.И. Сысенко и В.В. Войтов, с целью повышения износостойкости трибологических узлов двухтактных двигателей.

Недостаточное внимание в России исследованиям и разработке моторных масел, предназначенных специально для ДТБД, привело к тому, что основную часть рынка таких масел занимают масла иностранного производства.

Целью диссертационной работы являлась разработка лабораторной методики оперативной оценки противозадирных свойств масел для ДТБД.

Основные задачи исследования:

  1. Исследовать влияние на противозадирные свойства масел присадок: сульфонатов и фенолятов кальция, диалкилдитиофосфатных и сукцинимидных.

  2. Исследовать механизм смазочного действия масел для ДТБД.

  3. Разработать лабораторную методику оценки противозадирных свойств масел для ДТБД.

  4. Провести апробацию методики оперативной оценки противозадирных свойств масел для ДТБД на товарных образцах масел.

Научная новизна работы

  1. Предложено объяснения механизма смазочного действия масел для двухтактных бензиновых двигателей, согласно которому происходит адсорбция на нагретой металлической поверхности детергентов и их последующее «выгорание» с неё вместе с предвестниками высокотемпературных отложений (ВТО) при высокой температуре. Эффективность собственно моющего действия возрастает с повышением степени «выгорания» присадок с поверхности, что, приводит к уменьшению количества высокотемпературных отложений. Вместе с тем, удаление («выгорание») детергента с поверхности приводит к её «оголению», что повышает вероятность появления задира в узле трения.

  2. Показано, что при граничной смазке детергенты в условиях объёмного нагрева имеют схожие с химически активными присадкам зависимости коэффициента трения от температуры. Так при испытании ПАО-4 с детергентами под воздействием температуры и трения на поверхности образуется защитный слой, способствующий снижению трения и износа.

  3. Методом энергодисперсионной спектроскопии установлено, что образование защитной плёнки, обеспечивающей снижение трения, имеет место только на поверхности трения. В

зоне пятна износа образуется плёнка, содержащая кальций и серу при испытании сульфоната
кальция, а при испытании фенолята кальция выявлено содержание в плёнке только кальция.
4. При испытаниях композиций, содержащих сульфонаты кальция, установлено, что по

мере повышения их щелочности в центре пятна износа увеличивается содержание кальция, а содержание серы уменьшается.

Теоретическая и практическая значимость работы

Разработана и утверждена к применению АО "ВНИИ НП", ФГБУН Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, ФАУ "25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России" и ЗАО фирма "НАМИ-ХИМ" методика оперативной оценки противозадирных свойств масел для ДТБД. Методика предназначена для предварительной оценки смазочной способности масел на этапе их создания и оптимизации их композиций.

Методы и методология исследования.

Для выполнения исследования использовали методы – экспериментальной оценки температурной стойкости смазочных материалов при трении и оценки термоокислительной стабильности масел по уровню их оптической плотности, многократно успешно опробованные в научных исследованиях. Применялись методы математической обработки результатов экспериментов. Элементный состав поверхностей трения определяли методом энергодисперсионной спектроскопии при помощи установки FEI Quanta 200.

Положения, выносимые на защиту

  1. Предложенный механизм смазочного действия масел для двухтактных бензиновых двигателей.

  2. Лабораторная методика оценки противозадирных свойств масел для ДТБД.

  3. Влияние на трибологические свойства масел детергентов и их смесей с присадками других типов (диалкилдитиофосфатом цинка и сукцинимидом).

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность экспериментальных данных и выводов обусловлена проведением проверочных экспериментов и статистической обработкой экспериментальных данных.

Основные результаты диссертационной работы прошли апробацию в виде выступлений автора и обсуждении на научных конференциях и семинарах, в частности: X юбилейной Всероссийской научно-технической конференции с участием иностранных специалистов «Трибология – машиностроению», ИМАШ РАН, Москва, 2014; XIX Московской международной межвузовской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы», 2015; Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология», ИММС НАНБ, Гомель, 2015; IV Международной

научно-практической конференции «Техника и технологии трибологических исследований», Иваново, 2015; IV Международной научной конференции «Фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении», ИМАШ РАН, Москва, 2015; XXVII Международной Инновационно-ориентированной конференции молодых ученых и студентов, ИМАШ РАН, Москва, 2015; XX Международной научно-технической конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2016», НИУ МГСУ, Москва, 2016; XI международной научно-технической конференции «Трибология – машиностроению», ИМАШ РАН, Москва, 2016.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 печатных работах, в том числе 6 публикаций в центральных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и списка литературы из 69 ссылок. Материал диссертации изложен на 101 странице машинописного текста, включает 16 таблиц, 40 рисунков.