Никульшина В.Н. полный (1223501), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Сутьметода заключается в том, что исследуемое масло содержит следы работымеханизма, образующиеся ввиду трения, повышенной температуры. Состояниеагрегата определяется по составу появившихся в ходе функционированияпримесей, которые могут четко указывать на проблемные узлы [4].При работающем двигателе в движение приводятся около 250 различныхдеталей, которые трутся друг об друга, а потому нуждаются в постояннойсмазке. Спектральный анализ масла позволяет выявить и установить конкретное60количество частиц металлов. Зная материалы, из которых изготовленыотдельные детали двигателя, можно связать корректность и бесперебойность ихфункционирования.Железо (Fe) Более 100 промилле Повышенное содержание – признак износаколенвала, клапанов, гильз цилиндров, подшипниковХром (Cr) Более 10 промилле Повышенное содержание – признак износапоршневых колец, подшипников либо загрязнения антифризомМедь (Cu) Более 20 промилле Повышенное содержание – признак износаподшипников и втулокОлово (Sn) Более 10 промилле Повышенное содержание – признак износаподшипников и втулокАлюминий (Al) Более 20 промилле (или более 80 ‰ для двигателей салюминиевым блоком цилиндров) Повышенное содержание – признак износапоршней и блока цилиндровСвинец ( 37 Pb) Более 25 промилле Повышенное содержание – признак износаподшипников.
Данные предельные значения не действуют в том оборудовании,где используется этилированный бензинБор (B ) Более 20 промилле Повышенное содержание – признак протечкиантифриза. Некоторые масла содержат присадку, диспергирующую бор.Протестируйте образец свежего масла.Кремний (Si) Более 20 промилле Повышенное содержание – признакзагрязнения масла пылью или песком. Также может указывать на повышенноесодержание кремниевой антипенной присадки. Протестируйте образец свежегомасла.Магний (Mg), кальций ( 37 Ca), барий (Ba), натрий (Na), фосфор (P), цинк (Zn)Такие элементы могут содержаться в добавленных в масло присадках. Ониостаются в масле и не разрушаются [10].
37Вязкость - это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла,как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости отсвоей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. 1361Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленваластартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах,вязкость не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот,масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочнуюмасляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление всистеме.Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимостьвязкости масла от изменения температуры.
Это безразмерная величина, т.е. неизмеряется в каких-либо единицах – это просто число. Чем выше индексвязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазонемасло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел безвязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостнымиприсадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости120-150. У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости можетдостигать 200 [7].Температура вспышки. Этот показатель характеризует наличие в маслелегкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла впроцессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна бытьвыше 225 С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстроиспаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению егонизкотемпературных свойств.Температура застывания — это температура, при которой маслопрактически полностью теряет текучесть (подвижность). Температуразастывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижениитемпературы, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости втакой степени, что масло становится твердым.Щелочное число (TBN).
Показывает общую щелочность масла, включаявносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладаютщелочными свойствами. TBN характеризует способность масланейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы 1362двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньшеактивных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновыхдвигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельныхдвигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное числонеизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются.
Значительноепадение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнениювнутренних частей двигателя [8].Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем,характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чемменьше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателеи тем больше его остаточный ресурс.
Повышение числа TAN служитпоказателем окисления масла, вызванного длительным временем использованияи/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализасостояния моторных масел, как показателя степени окисления масла инакопления кислых продуктов сгорания топлива [9]. 13Главным достоинством спектрального анализа масла является возможностьпроведения диагностики высокой точности без дорогостоящей и сложнойоперации по разбору двигателя тепловоза.
Кроме того, нетрудоемкая операция,которая требует лишь небольшое количество рабочей смазки, позволит непросто выявить имеющиеся проблемы с силовым агрегатом, но и предсказатьприближающиеся серьезные поломки. Важно, что стоимость процедурыдоступна каждому и существенно ниже, чем цена вероятного ремонта, которыйне был предотвращен.Спектральный анализ способен также оценить качество самогосмазывающего продукта и его влияния на износ частей двигателя.Метод исследования получает все больше распространения ввидуэффективности и отсутствия вмешательства в сбалансированную конструкциютепловозного двигателя. Доступность способа позволяет, исключит постановкутепловоза на неплановый ремонт [3].634.5 Анализ масла как предотвращение внепланового ремонтаГрязь, песок, пыль – всё это вокруг нас.
И всё это очень разрушительновоздействует на машины, потому, что попадая в масло, эта смесь создаетабразивную пасту, которая является причиной износа развивающегося оченьбыстро. К счастью для исследователей масла, грязь, в основном, состоиткомпонента называемого диоксид кремния, а кремний может быть легкоопределен при помощи спектрометра [4].Таблица 4.4 в первом примере демонстрирует типичный набор результатовспектрального анализа масла двигателя эксплуатировавшего в нормальныхусловиях без очевидных мест попадания внутрь загрязнений.
Второй примердемонстрирует рост уровня кремния и высокие показатели износа. Обычнозагрязнения попадают внутрь через систему впуска: кремний указывает назагрязнения, пока растут показатели железа (гильзы цилиндров), хрома(поршневые кольца) и алюминия (поршни).Таблица 4.4 – Набор результатов спектрального анализаFe Al Cr Cu Na Si Показатель35 8 3 15 12 15 Норма92 29 16 20 16 69 Сильное загрязнение38 9 4 124 243 101 Внутренние утечки в системе охлаждения35 8 3 15 12 250 Использование силиконового герметика36 10 5 10 19 31 Высокий уровень антипенной присадки105 134 38 20 21 145 Прогорание поршняРисунок 4.1 – Загрязнения, попадающие через систему впускаРисунок 4.1 демонстрирует рост уровня кремния, железа и алюминия,загрязнения попадают через систему впуска.
Однако, отношение алюминия ккремнию почти 1:1, что необычно. Это пример прогорания поршня. Принеисправном инжекторе, возможна ситуация когда топливо попадает и горит64непосредственно на поршне. В результате высокой температуры, поршеньможет оплавиться и, как результат, возрастает уровень алюминия (поршень),железа (гильза цилиндра), и хрома (поршневые кольца). Рост уровня кремнияпроисходит за счет карбида кремния, которым легируют материал поршня дляуменьшения коэффициента температурного расширения алюминия.
В этомслучае, кремний – элемент износа, но не определяется как таковой, потому чтовыдерживается соотношение алюминия и кремния.Третий пример также демонстрирует рост уровня кремния, но здесь этовнутренние утечки охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкостьпопадает в двигатель, вода обычно испаряется.
Однако присадки входящие всостав охлаждающей жидкости остаются, а кремний может быть частьюкондиционера охладителя (метасиликат натрия Na2SiO3). В этом случаепоказатели содержания натрия и меди резко возрастают, но остальныепоказатели не изменяются. Натрий тоже присадка, но медь не продукт износа –она вымывается из радиатора (конечно, если он медный). Уровень кремниявысок, но это загрязнение из системы охлаждения, а не абразивная частица [3].Четвертый пример демонстрирует очень высокий уровень кремния, но всеостальные показатели остаются более или менее постоянными. Этосиликоновый герметик или компонент уплотнительной прокладки. Этикомпоненты попадают в масло, но не наносят какого-либо ущерба.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
