Методика и результаты проведения испытаний двигателя ВАЗ 21011 на моторном масле с добавкой Ройл Тритмент (РТ) 

Отчёт о

научно-исследовательской работе


МГТУ "МАМИ" ЛАБОРАТОРИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Двигатель: ВАЗ - 21011.        Vh = 1.3 л.
Тормозной стенд:            VSETIN - 1024.
Во = 760 мм рт ст,          Бензин АИ - 92,         Влажность 80 %


Рис 1 Изменение мощности механических потерь в двигателе ВАЗ 21011 при использовании добавки "Ройл Тритмент" к моторному маслу

Без добавки к моторному маслу
После 30 часов обкатки на масле с добавкой РТ
После 10 часов жесткой обкатки на масле с добавкой РТ

Рис 2
После 10 часов работы на масле с добавкой (полная нагрузка) После 10 часов обкатки без добавки
После 30 часов работы на масле с добавкой (переменные нагрузки)


     Рис 3 Уменьшение механических

потерь двигателя при

использовании

добавки "Ройл Тритмент"

 к моторному

маслу n = 5400 об/мин

уменьшение потерь на трение после 30 часов обкатки на масле с добавкой РТ

уменьшение потерь на трение после 10 часов обкатки на масле с добавкой РТ

суммарное уменьшение потерь на трение

Рис 4 Увеличение крутящего

 момента двигателя при

использовании добавки

 "Ройл Тритмент"

к моторному маслу

после 30 часов обкатки на масле с добавкой РТ

после 10 часов обкатки на масле с добавкой РТ

суммарное увеличение крутящего момента

 

 
 
 

Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перспективным направлением решения этой проблемы является использование в двигателях моторного масла с различными присадками и добавками, которые реализуют принцип самоорганизации в узлах трения и, так называемое, "без износное" трение. При использовании такой технологии добавки к моторному маслу, получившие название кондиционеров металла и представляющие собой сложное химическое соединение с активными ионами железа, становятся в результате химических реакций в зонах трения частью структуры металла, сглаживая шероховатость и заполняя микропоры и микротрещины. На поверхностях трения из компонентов кондиционера металла формируется тонкий защитный слой и в результате трибохимических реакций осуществляется цикл "износ-восстановление".
Одним из таких кондиционеров металла является добавка к моторному маслу "Ройл Тритмент" (РТ) компании Neways International.
Целью проведения испытаний являлось определение влияния добавки "Ройл Тритмент" (РТ) к моторному маслу на мощностью и экономические показатели двигателя ВАЗ-21011 при работе по внешней характеристике, а также исследование ремонтно-восстановительных свойств добавки путем измерения компрессии в двигателе и микрометраже цилиндров и коленчатого вала.
Объектом испытаний был двигатель ВАЗ-21011, выработавший свой ресурс (падение компрессии в цилиндрах было более допустимой величины. См. таблицу 1).
Перед началом испытаний была проведена разборка и промывка двигателя, выполнен микрометраж цилиндров двигателя и коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
Испытания проводились на моторном масле "ТНК Мотор" с вязкостной характеристикой по классификации SAE 1 5W40 и новым масляным фильтром.
Мощность механических потерь определялась методом прокручивания двигателя от мотор-генератора испытательного стенда MEZ-VSETIN в диапазоне от 1000 до 5400 мин-1 при полностью открытом дросселе и выключенном зажигании.
Скоростная внешняя характеристика снималась в диапазоне частот от 1 500 до 5100 мин-1 с замером параметров через каждые 200 оборотов в минуту. Температура охлаждающей воды при снятии контрольных поддерживалась в диапазоне 80±2°С, моторного масла 90±2°С. Снятие контрольных характеристик проводилось без изменения регулировок карбюратора. Угол опережения зажигания изменялся за счет действия штатных устройств системы зажигания (центробежного регулятора и вакуум-корректора).
Компрессия в цилиндрах определялась на прогретом двигателе при прокручивании его от мотор-генератора при частоте вращения 200 мин-1.
После сборки двигателя была проведена его 10-тичасовая обкатка и сняты контрольные характеристики, представленные на рисунках! и 2.
Заливка добавки РТ была проведена в соответствии с инструкцией завода-изготовителя из расчета 80 мл на 1 л моторного масла, то есть в двигатель ВАЗ 21011 было залито 310 мл.
Обкатка двигателя на масле с присадкой проводилась в течении 30 часов при изменении нагрузки от минимальной до максимальной и частоты вращения коленчатого вала от 800 мин-1 до 5100 мин-1; после чего вновь были сняты контрольные характеристики двигателя и замерена компрессия в цилиндрах. Результаты сравнения показателей двигателя представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2. Уменьшение потерь на трение (снижение мощности механических потерь) наблюдалось во всем диапазоне частот вращения и на частоте вращения 5400 мин-1 составило 11,5%. Ощутимый прирост эффективной (полезной) мощности двигателя на внешней характеристике наблюдается только на больших частотах вращения, так как этот прирост обусловлен был в основном уменьшением механических потерь, абсолютные значения которых на низких частотах невысоки. Изменение часового расхода топлива оказалось в пределах точности замера. Возросла компрессия в цилиндрах, особенно в тех из них, где ее значения были низкими (таблица 1).
№ цилиндра 1 2 3 4
Компрессия в цилиндре Рк [кгс/см2]
до заливки добавки
9,4 9,4 10,0 10,0
Компрессия в цилиндре Рк [кгс/см2]
после 30-часовой обработки с добавкой "Ройл Тритмент"
10,0 10,2 10,3 10,1
Компрессия в цилиндре Рк [кгс/см2]
после дополнительной 10-часовой жесткой обработки с добавкой "Ройл Тритмент"

10,4

 

11,0 11,0 11,0

После проведения этой серии опытов, по предложению представителей фирмы, была проведена дополнительная обкатка двигателя в течении 10 часов на режиме полной нагрузки двигателя и частотах вращения 3500 - 4500 мин-1 и вновь сняты контрольные характеристики двигателя. Результаты испытаний показали (рис 1 и 2, таблица 1), что мощность механических потерь еще больше уменьшилась и на максимальных частотах вращения это падение составило 8,6%.Таким образом, суммарное уменьшение потерь на трение в двигателе составило примерно 20%, что надо признать впечатляющим результатом С.М (рис. 3). Справа Еще больше возросла компрессия в цилиндрах, что по всей видимости, объясняется ремонтно-восстановительными действиями добавки к маслу. Увеличение компрессии, а иными словами, уменьшение пропуска газов через кольцевое уплотнение во время рабочего цикла, сказалось на улучшении наполнения цилиндров свежей горючей смесью, о чем свидетельствует увеличение часового расхода топлива, и на протекание процессов сжатия и сгорания. Эти факторы, в совокупности с уменьшением потерь на трение, привели к увеличению максимальной эффективной мощности двигателя и крутящего момента на 7-8,5% по сравнению с результатами испытаний без добавки (рис. 4).

Разборка двигателя после проведения испытаний и микрометраж цилиндров и коленчатого вала показали, что изменение их размеров находилось в пределах точности замеров (иена деления измерительного прибора ±0,002 мм). Визуальный осмотр деталей показал, что на поверхностях (шейках коленчатого вала и кулачках и т.п.) образовалась явно различимая пленка, имеющая зеркальную поверхность. Толщина пленки, как следует из результатов микрометража и из исследований разработчиков добавки РТ, составляет доли микрометра. Однако эта толщина оказывается достаточной для сглаживания микронеровностей и заполировки поверхностей, которые до испытаний добавки имели матовый оттенок со следами натирок (рис. 5 и 6). Следует отметить, что обнаруженные при разборке двигателя до испытаний дефекты на вкладышах при выбранном жестоком режиме 10-часовой обкатки (режим максимального крутящего момента двигателя, когда давление газов в цилиндре достигает наибольшего значения) наверняка привели бы к стуку двигателя, возрастанию мошности механических потерь, падению эффективной мощности. Однако при использовании добавки "Ройл Тритмент" этого не наблюдалось. Можно предположить, что в данном случае сказалось действие ремонтно-восстановительных свойств добавки, обеспечивающей возникновение на поверхностях трения защитного покрытия. Выглаживание поверхностей трения, их заполировка и привела к уменьшению коэффициента трения и существенному уменьшению потерь на трение, о чем говорилось выше.

На основании проведенных исследований следует ожидать и другие положительные эффекты от использования добавки к маслу "Ройл Тритмент". В частности, образование защитной пленки свидетельствует о возможном увеличении долговечности двигателя за счет повышения его износостойкости, реализации без износного трения.

Уменьшение мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот вращения, в том числе и оборотах холостого хода дает возможность обеднить регулировку карбюратора на холостом ходу. Это неизбежно приведет к уменьшению эксплуатационного расхода топлива и уменьшению токсичности отработавших газов. Однако исследование этих аспектов действия добавки "Ройл Тритмент" к моторному маслу в программу данного исследования не входили.

Сравнивая полученные в МГТУ "МАМИ" результаты испытаний добавки "Ройл Тритмент" с двумя кондиционерами металлов отечественного производства, можно констатировать, что максимальное снижение мощности механических потерь получено именно при использовании добавки "Ройл Тритмент" и, соответственно, большим оказалось и увеличение максимальной эффективной мощности двигателя (на 7 - 8,5% вместо 2 - 3%).


Отчёт о научно-исследовательской работе


 

МГТУ - Московский Государственный Университет

На основании проведенных исследований следует ожидать и другие положительные эффекты от использования добавки к маслу "Ройл Тритмент". В частности, образование защитной пленки свидетельствует о возможном увеличении долговечности двигателя за счет повышения его износостойкости, реализации без износного трения.

Заключение

В результате проведенных моторных испытаний двигателя ВАЗ-21011 на моторном масле с добавкой "Ройл Тритмент" установлено следующее.

 

 

 

1. Добавка "Ройл Тритмент" к моторному маслу приводит к снижению мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот вращения. На максимальных частотах вращения уменьшения потерь на трение двигателя ВА321011 составило 18-20%.

2. За счет ремонтно-восстановительных свойств добавка "Ройл Тритмент" обеспечила увеличение компрессии изношенного двигателя ВАЗ 210011 на 1 -1,6% кг/см2.

3. Увеличение компрессии в цилиндрах и снижение мощности механических потерь обуславливают повышение эффективной мощности изношенного двигателя и его крутящего момента на 8-8,5%.

4. Действие добавки РТ к моторному маслу наиболее полно проявляется после обкатки двигателя на больших нагрузочных и скоростных режимах.

5. Образование защитного слоя на трущихся поверхностях, сглаживание микронеровностей деталей двигателя предотвращает склонность их к задирам и натиркам на экстремальных режимах эксплуатации.

 
 
 
 
 
WWF Russia. Авто каталог ссылок, Top 50.
   

Главная ] О Компании ] Карта сайта ] Присоединяйтесь к нам ] Продукция ] Деловые Возможности ] Контакты ]English VersionRambler's Top100Рейтинг.Сопка.NetSakhalin Online - Сахалинские ресурсы в СетиRambler's Top100