Depuneri rășinoase în motor. Depuneri de carbon în motoarele moderne

Motorul unei mașini moderne este suficient de fiabil și durabil pentru a „mergi” 300-400 de mii de km și chiar mai mult cu o funcționare adecvată și întreținere în timp util. Dar oricât de mult încearcă designerii și producătorii, procesele de îmbătrânire și uzură ale motorului sunt inevitabile. Precum și formarea diferitelor zăcăminte.

Durata de viață a unei mașini moderne este destul de lungă și este de cel puțin 10-15 ani. Desigur, în acest timp, sunt foarte probabile defecțiuni și defecțiuni ale pieselor și ansamblurilor individuale. schimbări bruște, bruște în starea motorului. Dar totuși, acest lucru se întâmplă relativ rar, deoarece este de natură probabilistică. Dar procesele de modificare a dimensiunii, proprietăților fizice și chimice ale pieselor și componentelor au loc, deși lent, dar continuu.

Până când astfel de modificări depășesc toleranțele stabilite de proiectanți, calitățile de consum ale motorului rămân stabile. Dar aici unul sau mai mulți parametri s-au dovedit a fi în afara intervalului.

Apar imediat întreruperi în funcționarea motorului. Nu, încă nu se vorbește despre eșecuri sau defecțiuni. Dar există o întrerupere în funcționarea unei componente separate, care nu a dus încă la pierderea acesteia și, în consecință, la pierderea performanței motorului.

Spre deosebire de defecțiuni și defecțiuni legate de fenomene probabilistice, procesele descrise au loc, deși în grade diferite, dar cu absolut toate motoarele. Mai mult decât atât, este adesea mult mai dificil să se determine unde și în ce loc au apărut abaterile decât să se stabilească faptul și cauza unei defecțiuni evidente.

Uzură sau... depozite?

Să începem cu cel mai inevitabil - uzura. Trebuie să-l suporti, pentru că nu îl poți opri complet. Deși este posibil să încetinești - realizările din ultimii ani în materie de materiale și tehnologie pentru producția de motoare, în dezvoltarea uleiurilor și filtrelor de motor, combinate cu respectarea strictă a regulilor de funcționare și întreținere a motorului, oferă numeroase exemple a întârzierii perioadei de revizie cu mult peste 300 de mii de kilometri.

Se pare că uzura deocamdată nu poate fi amintită. Prin urmare, cel puțin pe parcursul a 100-200 de mii de km de rulare, ies în prim-plan alți factori care reduc viața reală a motorului. Și mai presus de toate, aceasta este formarea diferitelor tipuri de depozite.

Am scris deja despre pericolul depunerilor în sistemul de ungere și carterul motorului asociat cu calitatea proastă, neconformitatea calității uleiului sau înlocuirea sa prematură (vezi „ABS-auto” 3/2000). În același timp, depozitelor care se acumulează în sistemul de alimentare cu combustibil și galeria de admisie, camera de ardere și sistemul de evacuare nu li se acordă întotdeauna importanță, considerându-le ceva de importanță secundară. Cu toate acestea, practica arată că efectul lor asupra motorului este foarte semnificativ și, în unele cazuri, chiar periculos. Acesta este ceea ce se va discuta.

Să aruncăm o privire la punctele și componentele din designul motorului care sunt cele mai susceptibile la acumularea de depozite pe durata de viață a motorului. Unele dintre ele au un efect redus sau deloc asupra funcționării motorului. Altele, pe de altă parte, provoacă defecțiuni vizibile, chiar și cu depuneri relativ mici. Aceste componente critice ale motorului includ corpul clapetei, supapele de admisie și, bineînțeles, injectoarele.

De unde provin depozitele?

Procesele de depunere și compoziția lor chimică sunt foarte diferite în diferite sisteme și dispozitive. De exemplu, formarea depunerilor în partea de atomizare a injectoarelor are loc în principal în primele 10-20 de minute după oprirea unui motor fierbinte, când injectoarele sunt sub presiune reziduală a combustibilului. Esența procesului este următoarea: pelicula de combustibil, care rămâne inevitabil în zona scaunului duzei, începe să se evapore sub influența temperaturii ridicate. Fracțiunile ușoare de benzină se volatilizează, iar cele mai grele formează un strat de depozite solide. Componenta lor principală este carbonul.

Depunerile pe clapetele supapelor sunt mai complexe. Deci, combustibilul de calitate scăzută este cauza depunerilor de gudron. Uleiul care se scurge prin garniturile uzate ale tijei supapei și golul dintre tijă și bucșa supapei duce la depuneri de cocs: se formează prin oxidarea la temperatură înaltă a uleiului de pe placa fierbinte. Apropo, cel mai intens proces de cocsificare a supapelor este la turația de ralanti, condus cu sarcină redusă și în timpul frânării motorului, când se creează vid maxim în galeria de admisie.

Uleiul de motor contribuie, de asemenea, la contaminarea supapei de accelerație și a pasajelor de control al turației de mers în gol, deoarece oxidarea și contaminarea cu ulei sunt transportate în galeria de admisie prin sistemul de ventilație al carterului.

O altă componentă a depozitelor este funinginea. Motivul formării sale este arderea unui amestec aer-combustibil excesiv de bogat în modurile de pornire la rece, încălzire și accelerare. Funinginea care intră în sistemul de evacuare poate înfunda treptat conductele EGR.

Pentru motoarele care funcționează în Rusia de mult timp, predomină unele tipuri de depozite. Acest lucru se datorează utilizării combustibilului și uleiului de proastă calitate. De aceea, motorul, care este capabil să funcționeze perfect „acolo” de mulți ani, „aici” începe relativ repede să „fie capricios”.

Imunitate la... depozite?

Acest lucru nu înseamnă că proiectanții de motoare au uitat de depozite și pur și simplu s-au „spălat pe mâini”, transferând aceste probleme asupra consumatorului. Dimpotrivă, în ultimii ani s-a făcut mult pentru a dezvolta un fel de „imunitate” la depunerile de la motoare. Cu alte cuvinte, multe componente și sisteme ale celor mai recente modele de motoare au devenit insensibile la depuneri, adică. consecinţele acumulării sedimentelor sunt minimizate.

De exemplu, sistemele de dozare a combustibilului au fost mult timp adaptive, de exemplu. vă permit să vă adaptați (deși în anumite limite) la condițiile externe. Și care sunt aceste condiții externe? În primul rând - acumularea de depuneri în partea de pulverizare a duzelor. Aceeași abordare este acum utilizată în majoritatea subsistemelor inactive. Au apărut și componente speciale de design - injectoare rezistente la depuneri și supape de accelerație acoperite cu teflon.

„Imunitatea” sedimentelor oferită de astfel de măsuri complexe și costisitoare este necesară astăzi mai mult ca oricând. Faptul este că cerințele în continuă creștere pentru toxicitatea eșapamentului, eficiența și densitatea puterii duc direct la nevoia de reglare foarte „fină” a motorului și a tuturor sistemelor sale. Și se dovedește că, cu cât motorul este mai modern, cu atât reacționează mai dureros chiar și la o cantitate mică de depuneri.

De ce sunt periculoase depozitele?

Fără excepție, toate depozitele au un lucru în comun - afectează negativ funcționarea motorului. Caracteristici de pornire nesatisfăcătoare, ralanti instabil, aprindere greșită a amestecului, „scăderi în timpul accelerației, consum crescut de combustibil și toxicitate a gazelor de eșapament - aceasta nu este o listă completă de simptome evidente cauzate de apariția unor formațiuni „neprietenoase” în tractul de admisie al motorului. Dar cel mai rău dintre toate, aceste depuneri pot accelera uzura motorului de multe ori și chiar pot duce la defecțiuni și defecțiuni ale pieselor și componentelor acestuia.

Într-adevăr, ce legătură poate exista între injectoarele de cocsificare și uzura pieselor, de exemplu, un mecanism manivelă sau un grup cilindru-piston? Cel mai direct: pe vreme rece, motorul nu pornește prima dată, iar cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât trebuie făcute mai multe încercări de pornire. Ei bine, fiecare astfel de încercare este opera pieselor de împerechere într-un mod de frecare semi-uscat sau chiar uscat, echivalent în termeni de uzură cu 20-40 și uneori 100 km de kilometraj real.

Cum se curăță piesele de depuneri?

Credem că un astfel de exemplu este suficient pentru a ne da seama de gravitatea problemei. Cum se poate rezolva? Primul lucru care vă vine în minte este pur și simplu să îndepărtați componentele contaminate și să le curățați chimic sau mecanic. Într-adevăr, această metodă oferă cele mai bune rezultate, dar necesită prea mult timp. Mai ales când vine vorba de motoare complexe, inclusiv cele multicilindri. În plus, dezasamblarea și asamblarea ulterioară a componentelor și sistemelor pe mașinile moderne necesită adesea înlocuirea masei de garnituri și elemente de etanșare, care nu sunt întotdeauna la îndemână.

Tehnologia CIP este mai atractivă. Se bazează pe compuși chimici speciali - solvenți, direcționați către tipuri specifice de depozite. Și pentru a îndepărta depunerile la un punct dat, sunt necesare și o anumită metodă de curățare și echipamente speciale. Vă vom spune despre ce solvenți, metode de curățare și echipamente să folosiți în acest sau acel caz în următoarele materiale.

Principalele locuri de acumulare a depozitelor în motoare:
1 - corp de accelerație și regulator de ralanti;
2 - galeria de admisie;
3 - șină de combustibil;
4 - partea superioară a duzei;
5 - pulverizare parte a duzei;
6 - o placă a supapei de admisie;
7 - camera de ardere;
8 - partea inferioară a pistonului;
9 - senzor de oxigen;
10 - catalizator;
11 - canale ale sistemului de recirculare a gazelor de eșapament.

INFLUENŢA TEMPERATURII ASUPRA FAPTELOR DIN MOTOR

Investigarea depunerilor în motoarele de automobile.

Una dintre rezervele pentru creșterea fiabilității în funcționare a motoarelor cu ardere internă este reducerea depunerilor de depuneri de carbon, lacuri și depuneri pe suprafețele pieselor acestora în contact cu uleiul de motor. Formarea lor se bazează pe procesele de îmbătrânire ale uleiurilor (oxidarea hidrocarburilor care alcătuiesc baza uleiului). Influența decisivă asupra proceselor de oxidare a uleiului în motoare, asupra formării depunerilor și eficienței motorului cu ardere internă în ansamblu este exercitată de regimul termic al pieselor încărcate termic.

Cuvinte cheie: temperatură, piston, cilindru, ulei de motor, depuneri, depuneri de carbon, lac, performanță, fiabilitate.

Depunerile de pe suprafețele pieselor motorului cu ardere internă sunt împărțite în trei tipuri principale - depozite de carbon, lacuri și sedimente (nămol).

Depunerile de carbon sunt substanțe solide carbonice depuse în timpul funcționării motorului pe suprafețele camerei de ardere (CC). În acest caz, depozitele de carbon depind în principal de condițiile de temperatură, chiar și cu o compoziție similară a amestecului și același design al pieselor motorului. Depunerile de carbon au un efect foarte semnificativ asupra cursului procesului de ardere a amestecului aer-combustibil din motor și asupra durabilității funcționării acestuia. Aproape toate tipurile de ardere anormală (combustie prin detonare, aprindere prin strălucire etc.) sunt însoțite de unul sau altul efect al depunerilor de carbon pe suprafețele pieselor care formează camera de ardere.

Lacul este un produs al schimbării (oxidării) peliculelor subțiri de ulei care se răspândesc și acoperă părțile grupului cilindru-piston (CPG) al motorului sub influența temperaturilor ridicate. Cel mai mare prejudiciu adus motorului cu ardere internă este cauzat de formarea de lac în zona inelelor pistonului, provocând procesele de cocsificare a acestora (așternut cu pierderea mobilității). Lacurile, depuse pe suprafețele pistonului în contact cu uleiul, perturbă transferul adecvat de căldură prin piston, afectează transferul de căldură din acesta.

Cantitatea de precipitații (nămol) formată în motorul cu ardere internă este influențată decisiv de calitatea uleiului de motor, regimul de temperatură al pieselor, caracteristicile de proiectare ale motorului și condițiile de funcționare. Depunerile de acest tip sunt cele mai tipice pentru condițiile de funcționare de iarnă, intensificate cu porniri și opriri frecvente ale motorului.

Starea termică a motorului cu ardere internă are o influență decisivă asupra proceselor de formare a diferitelor tipuri de depozite, indicatorilor de rezistență a materialelor pieselor, indicatorilor efectivi de ieșire ai motoarelor, proceselor de uzură a suprafețelor pieselor. În acest sens, este necesar să se cunoască valorile de prag ale temperaturilor pieselor CPG, cel puțin în puncte caracteristice, al căror exces duce la consecințele negative indicate anterior.

Este recomandabil să se analizeze starea de temperatură a pieselor CPG al motorului cu ardere internă după valorile temperaturilor din punctele caracteristice, a căror locație este prezentată în Fig. unu . Valorile temperaturii din aceste puncte trebuie luate în considerare în timpul producției, testării și dezvoltării motoarelor pentru a optimiza proiectarea pieselor, la alegerea uleiurilor de motor, la compararea stărilor termice ale diferitelor motoare, la rezolvarea unei serii de alte tipuri tehnice. probleme în proiectarea și funcționarea motoarelor cu ardere internă.

Orez. 1. Puncte caracteristice ale cilindrului și pistonului motorului cu ardere internă atunci când se analizează starea lor de temperatură pentru motoarele diesel (a) și pe benzină (b)

Aceste valori au niveluri critice:

1. Valoarea maximă a temperaturilor la punctul 1 (la motoarele diesel - la marginea camerei de ardere, la motoarele pe benzină - în centrul fundului pistonului) nu trebuie să depășească 350С (pentru scurt timp, 380С) pentru toate aliajele de aluminiu utilizate comercial în construcția motoarelor de automobile, altfel marginile camerei de ardere se topesc la motoarele diesel și, adesea, arderea pistoanelor la motoarele pe benzină. În plus, temperaturile ridicate ale suprafeței de contact a coroanei pistonului determină formarea de depuneri de duritate ridicată pe această suprafață. În practica construcției motoarelor, această valoare critică a temperaturii poate fi crescută prin adăugarea de siliciu, beriliu, zirconiu, titan și alte elemente la aliajul pistonului.

Prevenirea depășirii în acest punct a valorilor critice de temperatură, precum și în volumele pieselor motorului cu ardere internă, este asigurată și prin optimizarea formelor acestora și organizarea corespunzătoare a răcirii. Depășirea valorilor admisibile ale pieselor motoarelor CPG este de obicei principalul factor limitator pentru creșterea acestora în ceea ce privește puterea. O anumită marjă trebuie păstrată pentru nivelurile de temperatură, ținând cont de posibilele condiții extreme de funcționare.

2. Valoarea critică a temperaturilor la punctul 2 al pistonului - deasupra inelului de compresie superior (VKK) - 250 ... 260C (pentru scurt timp, până la 290C). Când această valoare este depășită, toate uleiurile de motor de masă cocs (are loc lacuirea intensă), ceea ce duce la „suprapunerea” segmentelor de piston, adică la pierderea mobilității lor și, ca urmare, la o scădere semnificativă a compresiei, o creștere a consumului de ulei de motor etc.

3. Valoarea limită a temperaturii maxime la punctul 3 al pistonului (punctul este situat simetric de-a lungul secțiunii capului pistonului pe partea sa interioară) este de 220C. La temperaturi mai ridicate, pe suprafața interioară a pistonului are loc o lăcuire intensă. Depunerile de lac, la rândul lor, sunt o barieră termică puternică care împiedică transferul de căldură prin ulei. Acest lucru duce automat la o creștere a temperaturii pe întregul volum al pistonului și, prin urmare, pe suprafața alezajului cilindrului.

4. Temperatura maximă admisă la punctul 4 (situat pe suprafața cilindrului, vizavi de locul unde VKK se oprește la PMS) este de 200C. Când este depășit, uleiul de motor se diluează, ceea ce duce la o pierdere a stabilității în formarea unei pelicule de ulei pe oglinda cilindrului și la frecarea „uscata” a inelelor de pe oglindă. Aceasta determină o intensificare a uzurii molecular-mecanice a pieselor CPG. Pe de altă parte, se știe că temperatura scăzută a pereților cilindrului (sub punctul de rouă al gazelor de eșapament) accelerează uzura mecanică-corozională a acestora. Amestecarea se deteriorează și viteza de ardere a amestecului aer-combustibil scade, ceea ce reduce eficiența și economia motorului, determinând o creștere a toxicității gazelor de eșapament. De asemenea, trebuie remarcat faptul că la temperaturi semnificativ mai scăzute ale pistonului și cilindrului, vaporii de apă condensați care pătrund în uleiul de carter provoacă coagularea intensă a impurităților și hidroliza aditivilor cu formarea de sedimente - „nămol”. Aceste sedimente, care contaminează canalele de ulei, grilele baii de ulei, filtrele de ulei, perturbă semnificativ funcționarea normală a sistemului de lubrifiere.

Intensitatea proceselor de formare a depunerilor de depuneri de carbon, lacuri și depuneri pe suprafețele pieselor motorului cu ardere internă este afectată semnificativ de îmbătrânirea uleiurilor de motor în timpul funcționării acestora. Îmbătrânirea uleiurilor constă în acumularea de impurități (inclusiv apă), modificarea proprietăților lor fizico-chimice și oxidarea hidrocarburilor.

Modificarea compoziției fracționate a uleiului umplut curat pe măsură ce motorul funcționează este cauzată în principal de motive care modifică compoziția bazei de ulei și procentul de aditivi pentru componentele individuale (parafinice, aromatice, naftenice).

Acestea includ:

procese de descompunere termică a uleiului în zonele de supraîncălzire (de exemplu, în bucșele supapelor, zonele segmentelor superioare ale pistonului, pe suprafețele curelelor superioare ale alezajului cilindrului). Astfel de procese duc la oxidarea celor mai ușoare fracții ale bazei de ulei sau chiar la fierberea parțială a acestora;

adăugarea la hidrocarburi a bazei de combustibil neevaporat care intră în baia de ulei a carterului prin zona etanșărilor pistonului în perioadele inițiale de pornire (sau cu o creștere bruscă a alimentării cu combustibil la cilindri pentru a accelera vehiculul) ;

pătrunderea în baia de ulei sau baia de ulei a motorului a apei formate în timpul arderii combustibilului în camera de ardere a cilindrilor.

Dacă sistemul de ventilație a carterului funcționează suficient de eficient, iar pereții carterului sunt încălziți până la 90-95 ° C, apa nu se condensează pe ei și este îndepărtată în atmosferă de către sistemul de ventilație a carterului. Dacă temperatura pereților carterului scade semnificativ, atunci apa care intră în ulei va lua parte la procesele sale de oxidare. Cantitatea de apă condensată în acest caz poate fi foarte semnificativă. Chiar dacă presupunem că doar 2% din gaze pot străpunge toate inelele de compresie ale cilindrului, atunci prin carter vor fi pompate 2 kg de apă cu un volum de lucru de 2-2,5 litri la fiecare 1000 km de parcurs. Să presupunem că 95% din apă este îndepărtată de sistemul de ventilație al carterului, apoi după o rulare de 5000 km, 4,0 litri de ulei de motor vor reprezenta aproximativ 0,5 litri de H2O. Când motorul funcționează, această apă este transformată de un aditiv antioxidant conținut în uleiul de motor în impurități - cocs și cenușă.

Din motivele indicate mai sus, este necesar să se mențină temperatura pereților carterului suficient de ridicată în timpul funcționării motorului și, dacă este necesar, să se utilizeze sisteme de lubrifiere cu carter uscat și un rezervor de ulei separat.

Trebuie remarcat faptul că măsurile care încetinesc procesele de modificare a compoziției bazei de ulei încetinesc semnificativ formarea funinginei, lacului și depunerilor și, de asemenea, reduc rata de uzură a principalelor părți ale motoarelor de automobile.

Compoziția fracțională și chimică a uleiurilor poate varia destul de mare
limite sub influența diverșilor factori:

natura materiilor prime, în funcție de domeniu, proprietățile sondei de petrol;

caracteristici ale tehnologiei de fabricare a uleiurilor de motor;

particularități ale duratei de transport și depozitare a uleiurilor.

Pentru o evaluare preliminară a proprietăților produselor petroliere se folosesc diverse metode de laborator: determinarea curbei de distilare, punctele de aprindere, turbiditatea și solidificarea, evaluarea oxidabilității în medii cu agresivitate diferită etc.

Îmbătrânirea uleiului de motor de automobile se bazează pe procesele de oxidare, descompunere și polimerizare a hidrocarburilor, care sunt însoțite de procese de contaminare a uleiului cu diverse impurități (depuneri de carbon, praf, particule metalice, apă, combustibil etc.). Procesele de îmbătrânire modifică în mod semnificativ proprietățile fizico-chimice ale uleiului, duc la apariția diferitelor produse de oxidare și uzură în el și îi înrăutățesc performanța. Există următoarele tipuri de oxidare a uleiului în motoare: în strat gros - în baia de ulei sau în rezervorul de ulei; într-un strat subțire - pe suprafețele pieselor metalice fierbinți; în stare de ceață (picurare) - într-un carter, cutie de supape etc. În acest caz, oxidarea uleiului într-un strat gros dă precipitații sub formă de nămol, iar într-un strat subțire - sub formă de lac.

Oxidarea hidrocarburilor se supune teoriei peroxizilor de A.N. Bach și K.O. Engler, completat de P.N. Cernozhukov și S.E. Macara. Oxidarea hidrocarburilor, în special, în uleiurile de motor ale motoarelor cu ardere internă, poate avea loc în două direcții principale, prezentate în Fig. 2, rezultatele de oxidare pentru care sunt diferite. În acest caz, rezultatul oxidării în prima direcție sunt produșii acizi (acizi, hidroxiacizi, estolide și acizi asfaltogeni), care formează precipitate la temperaturi scăzute; rezultatul oxidării în a doua direcție sunt produse neutre (carbene, carboizi, asfaltene și rășini), din care se formează lacuri sau depozite de carbon în proporții variate la temperaturi ridicate.

Orez. 2. Modalități de oxidare a hidrocarburilor într-un produs petrolier (de exemplu, în uleiul de motor pentru motoarele cu ardere internă)

În procesul de îmbătrânire a uleiului, rolul apei care intră în ulei în timpul condensării vaporilor acestuia din gazele de carter sau în alte moduri este foarte semnificativ. Ca rezultat, se formează emulsii, care ulterior îmbunătățesc polimerizarea oxidativă a moleculelor de ulei. Interacțiunea hidroxiacizilor și a altor produse de oxidare a uleiului cu emulsiile apă-ulei determină formarea crescută a depunerilor (nămol) în motor.

La rândul lor, particulele de nămol format, dacă nu sunt neutralizate de aditiv, servesc drept catalizatori și accelerează descompunerea părții încă neoxidate a uleiului. Dacă, în același timp, nu se face înlocuirea la timp a uleiului de motor, procesul de oxidare se va desfășura ca o reacție în lanț cu o viteză în creștere, cu toate consecințele care decurg.

Influența decisivă asupra formării depunerilor, lacurilor și depunerilor pe suprafețele pieselor motorului cu ardere internă în contact cu uleiul de motor este exercitată de starea termică a acestora. La rândul lor, caracteristicile de proiectare ale motoarelor, condițiile lor de funcționare, moduri de funcționare etc. determina starea termica a motoarelor si influenteaza astfel formarea depunerilor.

O influență la fel de importantă asupra formării depunerilor în motorul cu ardere internă o exercită și caracteristicile uleiului de motor utilizat. Pentru fiecare motor specific, este important ca uleiul recomandat de producator sa indeplineasca temperatura suprafetelor pieselor in contact cu acesta.

Această lucrare analizează relația dintre temperaturile suprafețelor pistonului motoarelor ZMZ-402.10 și ZMZ-5234.10 și procesele de formare a depozitelor de carbon și lacuri pe acestea, precum și o evaluare a formării sedimentelor pe suprafețele carterului. și capacul supapelor motoarelor atunci când utilizați uleiul de motor M 63 / 12G1 recomandat de producător...

Pentru a studia dependențele caracteristicilor cantitative ale depozitelor din motoare de starea lor termică și condițiile de funcționare, pot fi utilizate diferite metode, de exemplu, L-4 (Anglia), 344-T (SUA), PZV (URSS) etc. În special, conform metodei 344-T, care este un document de reglementare din SUA, starea unui motor „curat” neuzat este evaluată la 0 puncte; starea unui motor extrem de uzat și murdar este de 10 puncte. O tehnică similară pentru evaluarea formării lacului pe suprafețele pistoanelor este tehnica PZV domestică (autori - K.K. Papok, A.P. Zarubin, A.V. Vipper), a cărei scară de culori are puncte de la 0 (fără depuneri de lac) la 6 (depuneri maxime de lac). ). Pentru a recalcula punctele scalei ELV în punctele metodei 344-T, citirile primei trebuie mărite de o dată și jumătate. Această tehnică este similară cu tehnica rusă de evaluare negativă a depozitelor de către VNII NP (scara de 10 puncte).

Pentru studii experimentale au fost utilizate 10 motoare ZMZ-402.10 și ZMZ-5234.10. Experimentele privind studiul proceselor de formare a sedimentelor au fost efectuate în colaborare cu laboratoarele de testare a mașinilor și camioanelor UKER GAZ pe standurile de motoare. În timpul testelor au fost monitorizate, printre altele, consumul de aer și combustibil, presiunea și temperatura gazelor de eșapament, temperatura uleiului și a lichidului de răcire. În același timp, la standuri s-au menținut următoarele moduri: turația arborelui cotit corespunzătoare puterii maxime (sarcină 100%) și, alternativ, timp de 3,5 ore - sarcină 70%, sarcină 50%, sarcină 40%, sarcină 25% sarcină și fără sarcină (cu supape de accelerație închise), de ex. s-au efectuat experimentele asupra caracteristicilor de sarcină ale motoarelor. În acest caz, temperatura lichidului de răcire a fost menținută în intervalul 90 ... 92C, temperatura uleiului din linia principală de ulei - 90 ... 95C. După aceea, motoarele au fost demontate și s-au făcut măsurătorile necesare.

Anterior, au fost efectuate studii pentru a modifica parametrii fizico-chimici ai uleiurilor de motor în timpul testării motoarelor ZMZ-402.10 ca parte a vehiculelor GAZ-3110 din gama de mașini UKER GAZ. În același timp, au fost îndeplinite următoarele condiții: viteza tehnică medie 30 ... 32 km/h, temperatura mediului ambiant 18 ... 26C, kilometraj până la 5000 km. În urma testelor, s-a obținut că odată cu creșterea kilometrajului vehiculului (timp de funcționare a motorului), cantitatea de impurități mecanice și apă din uleiurile de motor, numărul de cocs și conținutul de cenușă a crescut, au apărut și alte modificări, care sunt prezentate în masa. unu

Formarea carbonului pe suprafețele coroanelor pistonului motoarelor ZMZ-5234.10 a fost caracterizată prin datele prezentate în Fig. 3 (pentru motoarele ZMZ-402.10, rezultatele sunt similare). Din analiza figurii rezultă că odată cu creșterea temperaturilor coroanelor pistonului de la 100 la 300С, grosimea (zona de existență) a depozitelor de carbon a scăzut de la 0,45 ... 0,50 la 0,10 ... 0,15 mm. , care se explică prin arderea depozitelor de carbon cu creșterea temperaturii de suprafață a motoarelor. Duritatea depozitelor de carbon a crescut de la 0,5 la 4,0 ... 4,5 puncte din cauza sinterizării depozitelor de carbon la temperaturi ridicate.

Orez. 3. Dependența formării carbonului de pe suprafețele coroanelor pistonului motoarelor ZMZ-5234.10 de temperaturile acestora:
a - grosimea depozitului de carbon; b - duritatea carbonului;
simbolurile arată valorile experimentale medii

Evaluarea dimensiunii depunerilor de lac de pe suprafețele laterale ale pistoanelor și a suprafețelor lor interne (nefuncționale) a fost efectuată, de asemenea, pe o scară de zece puncte, conform metodei 344-T utilizată în toate instituțiile de cercetare de top din țară.

Datele despre formarea lacului pe suprafețele pistoanelor motorului sunt prezentate în Fig. 4 (rezultatele pentru mărcile de motoare studiate sunt aceleași). Modurile de testare sunt indicate mai devreme și corespund modurilor din studiile de formare a carbonului pe piese.

Din analiza figurii rezultă că formarea de lac pe suprafețele pistoanelor motorului crește fără ambiguitate odată cu creșterea temperaturii suprafețelor acestora. Intensitatea formării lacului este influențată nu numai de creșterea temperaturii suprafețelor pieselor, ci și de durata acțiunii acestuia, adică. durata motoarelor. În acest caz însă, procesele de formare a lacului pe suprafețele de lucru (frecare) ale pistoanelor sunt încetinite semnificativ în comparație cu suprafețele interne (nefuncționale), din cauza abraziunii stratului de lac ca urmare a frecării. .

Orez. 4. Dependența depunerilor de lac de pe suprafețele pistoanelor motoarelor ZMZ-5234.10 de temperaturile acestora:
a - suprafete interioare; b - suprafete laterale; simbolurile arată valorile experimentale medii

Formarea carbonului și a lacului pe suprafețele pieselor se intensifică semnificativ atunci când se utilizează uleiuri din grupele „B” și „C”, ceea ce este confirmat de o serie de studii efectuate de autori pe motoare de automobile similare și de alte tipuri.

O creștere sistematică a depunerilor de lac pe suprafețele interne (nefuncționale) ale pistoanelor determină o scădere a transferului de căldură către uleiul de carter cu o creștere a timpului de funcționare a motorului. Acest lucru determină, de exemplu, o creștere treptată a nivelului stării termice a motoarelor pe măsură ce timpul de funcționare se apropie de schimbarea uleiului la următorul TO-2 al mașinii.

Formarea depunerilor (nămol) din uleiurile de motor are loc în cea mai mare măsură pe suprafețele carterului și capacului supapelor. Rezultatele studiilor de formare a sedimentelor în motoarele ZMZ-5234.10 sunt prezentate în Fig. 5 (pentru motoarele ZMZ-402.10, rezultatele sunt similare). Sedimentarea pe suprafețele pieselor menționate anterior a fost evaluată în funcție de temperaturile acestora, pentru măsurarea cărora s-au montat termocupluri (sudate prin sudare cu condensator): pe suprafețele carterului, câte 5 bucăți pentru fiecare motor, pe suprafețele supapei. huse - câte 3 bucăți.

După cum rezultă din Fig. 5, odată cu creșterea temperaturii de suprafață a pieselor de motor, formarea de sedimente pe acestea scade din cauza scăderii conținutului de apă din uleiul de carter, ceea ce nu contrazice rezultatele experimentelor anterioare ale altor cercetători. La toate motoarele, sedimentarea pe suprafețele pieselor carterului s-a dovedit a fi mai mare decât pe suprafețele capacelor supapelor.

Pe uleiurile de motor din grupele de forțare „B” și „C”, formarea sedimentelor pe piesele motorului cu ardere internă în contact cu uleiul de motor are loc mai intens decât pe uleiurile din grupele de forțare „G”, ceea ce este confirmat de o serie de studii.

În această lucrare, studiul depunerilor pe oglinzile cilindrilor în timpul funcționării motoarelor cu cele mai moderne uleiuri nu a fost efectuat, cu toate acestea, se poate presupune cu încredere că pentru motoarele studiate nu vor fi mai mult decât atunci când funcționează pe uleiuri de calitate inferioară.

Rezultatele obținute privind relația dintre schimbările de temperatură ale principalelor părți ale motoarelor ZMZ-402.10 și ZMZ-5234.10 (piston, cilindri, capace supapelor și carter de ulei) și cantitatea de depuneri au făcut posibilă identificarea modelelor în procesele de formarea de depuneri, lacuri si depuneri pe suprafetele acestor piese. Pentru aceasta, rezultatele au fost aproximate prin dependențe funcționale prin metoda celor mai mici pătrate și sunt prezentate în Fig. 3-5. Regularitățile obținute ale proceselor de formare a depunerilor pe suprafețele pieselor motoarelor cu carburator auto ar trebui să fie luate în considerare și utilizate de către proiectanți și lucrători de inginerie și tehnici angajați în dezvoltarea și funcționarea motorului cu ardere internă.

Motorul unei mașini funcționează cel mai bine numai în anumite condiții. Regimul optim de temperatură al pieselor încărcate termic este una dintre astfel de condiții și oferă caracteristici tehnice ridicate ale motorului cu o reducere simultană a uzurii, depunerilor și, în consecință, o creștere a indicatorilor săi de fiabilitate.

Starea termică optimă a motorului cu ardere internă este caracterizată de temperaturile optime ale suprafețelor părților lor încărcate termic. Analizând studiile efectuate asupra proceselor de formare a depunerilor pe piesele motoarelor cu carburator ZMZ studiate și studii similare asupra motoarelor pe benzină, este posibil cu un grad suficient de precizie să se determine intervalele de temperaturi optime și periculoase ale suprafețelor pieselor. din această clasă de motoare. Informațiile obținute sunt prezentate în tabel. 2.

La temperaturile pieselor motorului într-o zonă periculoasă de temperatură scăzută, grosimea depozitelor de carbon de pe suprafețele pieselor care formează camera de ardere crește, ceea ce duce la arderea prin detonare a amestecurilor aer-combustibil și la temperaturi scăzute ale suprafețelor pieselor motorului. , cantitatea de precipitații din uleiurile de motor crește asupra lor. Toate acestea perturbă funcționarea normală a motoarelor. La rândul lor, depunerile duc la o redistribuire a fluxurilor de căldură care trec prin pistoane și la o creștere a temperaturii pistonului în punctele critice - în centrul suprafeței de foc a coroanei pistonului și în canelura VKK. Câmpul de temperatură al pistonului motorului ZMZ-5234.10, ținând cont de depozitele de carbon și de lacuri pe suprafețele sale, este prezentat în Fig. 7.

Problema conductibilității termice prin metoda elementelor finite a fost rezolvată cu PG de tip I, obținut prin termometria pistonului la modul de putere nominală în timpul testelor pe banc ale motorului. Experimentele termoelectrice au fost efectuate cu același piston, pentru care au fost efectuate studii preliminare ale stării de temperatură fără a lua în considerare depozitele. Experimentele au fost efectuate în condiții identice. Anterior, motorul a funcționat la stand mai mult de 80 de ore, după care depunerile de carbon și lacurile se stabilizează. Ca urmare, temperatura din centrul coroanei pistonului a crescut cu 24 ° С, în zona canelurii VKK - cu 26 ° С în comparație cu modelul cu piston, excluzând depozitele. Valoarea temperaturii suprafeței pistonului peste VCC 238 ° C este inclusă în zona periculoasă de temperatură înaltă (Tabelul 2). Aproape de zona periculoasă de temperatură ridicată și de valoarea temperaturii din centrul coroanei pistonului.

În etapa de proiectare și reglare fină a motoarelor, efectul depunerilor de carbon asupra suprafețelor de absorbție a căldurii ale pistoanelor și a lacurilor de pe suprafețele acestora în contact cu uleiul de motor este extrem de rar luat în considerare. Această circumstanță, împreună cu funcționarea motoarelor ca parte a unui vehicul la sarcini termice crescute, crește probabilitatea defecțiunilor - arderea pistoanelor, cocsificarea segmentelor de piston etc.

N.A. Kuzmin, V.V. Zelentsov, I.O. Donato

Universitatea Tehnică de Stat Nijni Novgorod numită după RE. Alekseeva, Departamentul autostrăzii „Moscova - Nijni Novgorod”

Toate impuritățile care intră în motor cu aerul furnizat pentru ardere, care se află în combustibil sau ulei, precum și produsele de uzură ale pieselor, pot participa la formarea depunerilor pe acestea. Cantitatea și compoziția contaminării depind de proiectare, starea tehnică, modul de funcționare a motorului, promptitudinea și minuțiozitatea întreținerii. Însă calitatea combustibilului ars și a uleiului folosit are o influență deosebit de mare asupra intensității formării depunerilor la temperatură ridicată. Standardele atât pentru benzină, cât și pentru motorină standardizează indicatorii care afectează formarea depunerilor la temperatură ridicată. Să ne oprim pe scurt asupra analizei lor.

Benzina și motorina în stare dizolvată conține aproape întotdeauna compuși rășinoși și care formează gumă, a căror cantitate depinde de tipul și compoziția combustibilului, de tehnologia de producție și de metodele de purificare. În timpul depozitării, mai ales în condiții nefavorabile (etanșarea slabă a rezervoarelor, prezența precipitațiilor și a apei în ele, depozitarea la temperaturi ridicate), cantitatea de gudron crește, uneori semnificativ, apoi combustibilul se întunecă, iar în unele cazuri se acumulează depozite în el . Combustibilul care este mai greu în compoziție fracționată, de exemplu motorina, conține o cantitate mai mare de compuși rășinoși, ceea ce duce la arderea incompletă și la acumularea semnificativă de depuneri de carbon pe piesele motorului.

Cuprins în se depun răşini alimentateîn rezervoarele de combustibil, pe pereții conductelor, jeturile motoarelor cu carburator sunt înfundate. Compușii rășinoși se acumulează și pe pereții fierbinți ai galeriei de admisie ai motoarelor cu carburator, pe duzele injectoarelor diesel, pe supape și pe coroana pistonului, în camera de ardere, în canelurile pistonului etc. Cu o acumulare mare de depuneri de carbon, uzura motorului crește, procesul de ardere a combustibilului se înrăutățește, iar consumul acestuia crește și, uneori, motorul se defectează complet.

Distingeți rășinile reale, adică cele din combustibil în momentul determinării lor în stare dizolvată, și substanțele care formează rășini - diverși compuși instabili, de exemplu, hidrocarburi nesaturate, care, sub influența timpului, temperatură ridicată, oxigenul atmosferic și alți factori trec în rășini (se numesc adesea rășini potențiale).

Standardele sunt normalizate conținutul real de rășină... Esența definiției lor constă în evaporarea unei anumite cantități de combustibil de către aer cald la o temperatură ridicată (pentru benzină 150 ° C, motorină 250 ° C). Reziduul obținut după evaporare indică prezența gumei reale, care se măsoară în miligrame la 100 ml de combustibil. Pentru benzina de diferite mărci, este de până la 7-15 mg / 100 ml, iar pentru motorină - până la 30-60 mg / 100 ml.

Dacă conținutul de rășini reale îndeplinește cerințele standardelor, motoarele funcționează timp îndelungat fără creșterea formării de gumă și carbon. Adesea, în timpul funcționării echipamentelor, conținutul de rășini din combustibil este mult mai mare. S-a dovedit că dacă este de două până la trei ori mai mare decât norma, atunci resursa motorului unui motor cu carburator scade cu 20-25%, iar cea a unui motor diesel - cu 40%. În plus, în timpul funcționării, apar diverse defecțiuni: supape agățate, injectoare de cocs etc.

Tendința benzinei de a acumula substanțe rășinoase(stabilitatea) se evaluează prin perioada de inducție, care caracterizează capacitatea benzinei de a menține o compoziție constantă în condițiile corecte de transport, depozitare și utilizare. Acest indicator este determinat într-o instalație de laborator cu oxidare artificială a benzinei (temperatura 100 ° C într-o atmosferă de oxigen uscat și pur la o presiune de 0,7 MPa (7 kgf / cm2). Perioada de inducție- acesta este timpul în minute de la începutul oxidării benzinei până la absorbția activă a oxigenului. Pentru diverse mărci, această valoare este în intervalul 600-900 de minute, iar pentru benzinele cu marcă de calitate, este de 1200 de minute. Perioada de inducție a majorității mărcilor moderne este de cel puțin 900 de minute. După cum s-a stabilit prin cercetări, o astfel de benzină poate fi stocată până la 1,0-1,5 ani fără teama de o deteriorare vizibilă a calității.

Pentru motoare cu carburator cea mai caracteristică este acumularea de depuneri rășinoase, care se găsesc în rezervoarele de sedimentare a gazelor, pe piesele carburatorului. Când se formează un amestec combustibil, compușii rășinoși nu se pot evapora și se depun în conducta de aspirație și pe supape. Ca urmare, supapa se oprește și îngheață. Aceste depuneri rășinoase provoacă și diverse defecțiuni în funcționarea echipamentului de alimentare cu combustibil și a motorului.

Pentru motorinele mai ales nedorită este depunerea de lacuri și depuneri de carbon pe duzele duzelor, care încalcă pulverizarea normală a combustibilului furnizat și, în consecință, arderea acestuia. În standardele pentru motorină, pe lângă rășinile reale, se normalizează conținutul de cocsificare și cenușă, al cărui conținut crescut determină formarea intensivă a depozitelor de carbon.

Este cauzat un prejudiciu mare (nu numai formarea accelerată a depozitelor de carbon, ci și uzura rapidă a părților echipamentului de alimentare cu combustibil și a motorului în ansamblu) impurități mecanice abrazive intrând în motor cu combustibil şi aer. Conform standardului, prezența impurităților mecanice în benzină și motorină nu este permisă. Cu toate acestea, în timpul operațiunilor de depozitare, transport, recepție și eliberare, combustibilul este de obicei contaminat cu praf și nisip din aerul ambiant. Chiar și combustibilul cu aspect curat conține aproape întotdeauna o anumită cantitate de impurități. Împreună cu substanțele rășinoase și formatoare de cocs, aceste incluziuni străine duc la creșterea depunerilor la temperatură ridicată. În plus, particulele de praf care intră în motor accelerează uzura motorului.

Dacă combustibilul conține impurități mecanice abrazive, atunci durata de viață a pompei de înaltă presiune, în funcție de contaminare, este redusă de cinci până la șase ori. Abrazivul scurtează durata de viață nu numai a echipamentelor de alimentare cu combustibil... Când combustibilul contaminat intră în camera de ardere, impuritățile mecanice pătrund în golurile dintre inelele pistonului și căptușeala cilindrului, ceea ce duce la uzura crescută a acestora și, în consecință, la o scădere a puterii, deteriorarea eficienței și nevoia de apariție prematură. reparatii.

Schimbarea proprietăților uleiului într-un motor în funcțiune

Principalele modificări ale proprietăților într-un motor care funcționează au loc din următoarele motive:

1. temperaturi ridicate și efecte oxidative;
2. transformarea mecanochimică a componentelor uleiului;
3. acumulare permanenta:

• produse de transformare a petrolului și a componentelor acestuia;
• produse de ardere a combustibilului;
• apă;
• purta produse
• murdăria care intră sub formă de praf, nisip și murdărie.

Oxidare

Într-un motor în funcțiune, uleiul fierbinte circulă constant și intră în contact cu aerul, produse ale arderii complete și incomplete a combustibilului. Oxigenul din aer accelerează oxidarea uleiului. Acest proces este mai rapid în uleiurile care tind să facă spumă. Suprafețele metalice ale pieselor acționează ca catalizatori pentru procesul de oxidare a uleiului. Uleiul se încălzește atunci când vine în contact cu piesele încălzite (în primul rând cilindri, pistoane și supape), ceea ce accelerează semnificativ procesul de oxidare a uleiului. Rezultatul pot fi produse solide de oxidare (depozite).

Natura schimbului de ulei într-un motor în funcțiune este influențată nu numai de transformările chimice ale moleculelor de ulei, ci și de produsele arderii complete și incomplete a combustibilului, atât în ​​cilindru în sine, cât și cei care s-au spart în carter.

Influența temperaturii asupra oxidării uleiului de motor.

Există două tipuri de condiții de temperatură a motorului:

• funcționarea unui motor complet încălzit (modul principal).
• funcționarea unui motor neîncălzit (opriri frecvente ale mașinii).

În primul caz, există temperatura ridicata modul de modificare a proprietăților uleiului din motor, în al doilea - temperatura scazuta... Există multe condiții intermediare de muncă. Atunci când se determină nivelul calității uleiului, testele motorului sunt efectuate atât în ​​regim de temperatură înaltă, cât și în regim de temperatură scăzută.

Produse de oxidare și modificări ale caracteristicilor uleiului de motor.

Acid(aparte). Cele mai esențiale produse ale oxidării uleiului sunt acizii. Ele provoacă coroziunea metalelor, iar aditivii alcalini sunt consumați pentru a neutraliza acizii formați, drept urmare proprietățile de dispersie și detergent se deteriorează și durata de viață a uleiului este redusă. O creștere a numărului total de acid, TAN (numărul total de acid) este principalul indicator al formării acidului.

Depuneri de carbon în motor(zăcăminte de carbon). Pe suprafețele fierbinți ale pieselor motorului se formează o varietate de depozite de carbon, a căror compoziție și structură depind de temperatura suprafețelor metalice și uleiului. Există trei tipuri de depozite:

• depozite de carbon,

• nămol.

Trebuie subliniat faptul că formarea și acumularea de depuneri pe suprafața pieselor motorului este rezultatul nu numai al stabilității oxidative și termice insuficiente a uleiului, ci și al detergenței sale insuficiente. Prin urmare, uzura motorului și durata de viață redusă a uleiului sunt un indicator cuprinzător al calității uleiului.

Nagar(lac, depozite de carbon) sunt produse ale degradării termice și cracarei și polimerizării reziduurilor de petrol și combustibil. Se formează pe suprafețe foarte fierbinți (450 ° - 950 ° C). Depozitele de carbon au o culoare neagră caracteristică, deși uneori pot fi albe, maro sau alte culori. Grosimea stratului de sedimente se modifică periodic - atunci când sunt multe sedimente, disiparea căldurii se înrăutățește, temperatura stratului superior de sedimente crește și acestea se ard. Se formează mai puține depuneri într-un motor fierbinte care funcționează la sarcină. În structură, depozitele sunt monolitice, dense sau libere.

Depunerile de carbon au un efect negativ asupra funcționării și stării motorului. Depunerile din canelurile pistonului din jurul inelelor împiedică mișcarea acestora și apăsarea pe pereții cilindrului (blocare, lipire, lipire a inelelor. Ca urmare a blocării și a împiedicării mișcării inelelor, acestea nu se apasă pe pereți și nu asigură compresie în cilindri, puterea motorului scade, pătrunderea gazului în carter și consumul de ulei crește.

Lustruirea peretelui cilindrului(lustruirea alezajului) - depuneri pe partea superioară a pistoanelor (piston top land) lustruiește pereții interiori ai cilindrilor. Lustruirea interferează cu reținerea și reținerea peliculei de ulei pe pereți și accelerează semnificativ rata de uzură.

Lac(lac). Un strat subțire de substanță carbonică solidă sau lipicioasă de culoare maro până la negru care se formează pe suprafețele moderat încălzite datorită polimerizării unui strat subțire de ulei în prezența oxigenului. Manta și suprafața interioară a pistonului, bielele și bolțurile pistonului, tijele supapelor și părțile inferioare ale cilindrilor sunt lăcuite. Lacul afectează semnificativ disiparea căldurii (în special a pistonului), reduce rezistența și reținerea peliculei de ulei pe pereții cilindrului.

Depuneri în camera de ardere(depunerile camerei de ardere) se formează din particule de carbon (cocs) ca urmare a arderii incomplete a combustibilului și a sărurilor metalice ale aditivilor ca urmare a descompunerii termice a reziduurilor de ulei care intră în cameră. Aceste depuneri devin fierbinți și provoacă arderea prematură a amestecului de lucru (înainte de apariția unei scântei). Această aprindere se numește preaprindere. Acest lucru creează tensiuni suplimentare în motor (ciocănire), ceea ce duce la uzura accelerată a rulmenților și arborelui cotit. În plus, părțile individuale ale motorului se supraîncălzi, puterea scade și consumul de combustibil crește.

Bujii înfundate(încrustarea bujiilor). Depunerile acumulate în jurul electrodului bujiei închid eclatorul, scânteia devine slabă, aprinderea devine neregulată. Acest lucru are ca rezultat o putere redusă a motorului și un consum crescut de combustibil.

Rășini, nămol, depozite rășinoase(precipitații) (rășini, nămol, depozite de nămol) în motor, nămolul se formează ca urmare a:

• oxidarea și alte transformări ale uleiului și ale componentelor acestuia;

• acumularea de combustibil sau produși de descompunere în ulei și ardere incompletă;

• apă.

Substanțele rășinoase se formează în ulei ca urmare a transformărilor sale oxidative (reticulare a moleculelor oxidate) și a polimerizării produselor de oxidare și a arderii incomplete a combustibilului. Formarea gingiilor este sporită atunci când motorul nu este suficient de încălzit. Produsele de ardere incompletă a combustibilului pătrund în carter în timpul ralantiului prelungit sau în modul oprire-pornire. La temperaturi ridicate și la funcționarea intensivă a motorului, combustibilul arde mai complet. Pentru a reduce formarea gumei și a uleiurilor de motor se introduc aditivi dispersanți, care împiedică coagularea și precipitarea rășinilor. Rășinile, particulele carbonice, vaporii de apă, fracțiunile grele de combustibil, acizii și alți compuși se condensează, se coagulează în particule mai mari și formează nămol în ulei, așa-numitul. nămol negru.

Namol(nămol) este o suspensie și emulsie în ulei de la maro la negru solide insolubile și substanțe rășinoase. Compoziția nămolului de carter:

• ulei 50-70%

• apa 5-15%

• produse de oxidare a uleiului și ardere incompletă a combustibilului, particule solide - restul.

În funcție de temperatura motorului și a uleiului, procesele de formare a nămolului diferă ușor. Distingeți între temperatură scăzută și temperatură ridicată

Nămol de temperatură scăzută(nămol de temperatură joasă). Se formează prin interacțiunea în carter a gazelor de spargere care conțin combustibil rezidual și apă cu ulei. Când motorul este rece, apa și combustibilul se evaporă mai lent, ceea ce contribuie la formarea unei emulsii, care ulterior se transformă în nămol.Nămolul din bazin provoacă:

• o creștere a vâscozității (îngroșarea) uleiului (creșterea vâscozității);

• blocarea canalelor sistemului de lubrifiere (blocarea căilor de ulei);

• încălcarea aprovizionării cu petrol (înfometarea de petrol).

Acumularea de nămol în cutia culbutorului este motivul ventilației insuficiente a casetei culbutorului (ventilație de aer neplăcută). Nămolul rezultat este moale, afânat, dar atunci când este încălzit (cu o călătorie lungă) devine dur și casant.

Nămol de temperatură ridicată(nămol de temperatură înaltă). Format ca urmare a combinației de molecule de ulei oxidat între ele sub influența temperaturii ridicate. O creștere a greutății moleculare a uleiului duce la o creștere a vâscozității.

Într-un motor diesel, acumularea de nămol și creșterea vâscozității uleiului sunt cauzate de acumularea de funingine. Formarea funinginei este facilitată de supraîncărcarea motorului și de creșterea conținutului de grăsime din amestecul de lucru.

Consumul de aditivi. Consumul, răspunsul aditivilor este procesul decisiv pentru reducerea resursei de petrol. Cei mai importanți aditivi din uleiul de motor - detergenți, dispersanți și neutralizatori - sunt utilizați pentru a neutraliza compușii acizi, sunt reținuți în filtre (împreună cu produsele de oxidare) și se descompun la temperaturi ridicate. Consumul de aditivi poate fi judecat indirect prin scăderea numărului total de bază TBN. Aciditatea uleiului crește datorită formării de produși de oxidare acizi ai uleiului însuși și a produselor care conțin sulf din arderea combustibilului. Ele reacționează cu aditivii, alcalinitatea uleiului scade treptat, ceea ce duce la o deteriorare a proprietăților detergente și dispersante ale uleiului.

Efectul creșterii puterii și creșterii motorului. Proprietățile antioxidante și detergente ale uleiului sunt deosebit de importante atunci când se stimulează motoarele. Motoarele pe benzină sunt amplificate prin creșterea raportului de compresie și a turației arborelui cotit, în timp ce motoarele diesel sunt sporite prin creșterea presiunii efective (în principal prin turbocompresie) și a turației arborelui cotit. Cu o creștere a vitezei arborelui cotit cu 100 rpm sau cu o creștere a presiunii efective cu 0,03 MPa, temperatura pistonului crește cu 3 ° C. La forțarea motoarelor, masa acestora este de obicei redusă, ceea ce duce la o creștere a sarcinilor mecanice și termice asupra pieselor.

Uleiuri de motor „Lubrifianți auto și fluide speciale” NPIKT, Sankt Petersburg. Baltenas, Safonov, Ushakov, Shergalis.

În timpul funcționării motorului cu ardere internă, aceasta apare în mod constant, ceea ce duce la abraziunea acestora și la uzura motorului. Oricare ar fi uleiul și cât de des îl schimbați, va exista uzură. Pentru a reduce frecarea în motoarele cu ardere internă, se folosesc măsuri speciale - furnizarea de lubrifiant pe suprafețele de frecare sau prezența sa statică în unitățile de frecare (de obicei, aceasta este o grăsime la rulmenți). Lubrifiantul din motor este uleiul de motor, care în majoritatea cazurilor este de origine petrolieră. Uleiul este furnizat sistemului de lubrifiere sub presiune, care dezvoltă o pompă cu angrenaje (sau alt tip de pompă). Uleiul curge prin canale către toate suprafețele de frecare, reducând forța de frecare și răcind piesele. Canalele din sistemul de lubrifiere au o anumită secțiune transversală și performanță, iar cu cât această performanță este mai mare, cu atât este mai bună lubrifierea și durata de viață a motorului este mai lungă. Dar este imposibil să faceți canalele prea mari, deoarece acest lucru va duce la o scădere a rezistenței, prin urmare canalele au parametri geometrici stricti.

Dacă proprietarul mașinii a folosit ulei de motor de calitate scăzută sau a încălcat intervalele pentru înlocuirea acestuia, atunci fenomenul dăunător apare în motor - depunerile de murdărie și funingine. Diferite tipuri de depuneri îngustează canalele de ulei și reduc performanța sistemului de lubrifiere în ansamblu, duc la un dezechilibru al pieselor rotative și la lipsa uleiului tuturor suprafețelor de frecare, în special a celor situate la o distanță considerabilă de pompa de ulei (journalele principale îndepărtate). și tije de biele, sincronizare) și la supraîncălzirea locală a pieselor și ansamblurilor.

Depunerile din canelurile pistonului din jurul inelelor le împiedică să se deplaseze și să se apese pe pereții cilindrului (blocarea, lipirea, lipirea inelelor). Ca urmare a blocării și obstrucționării mișcării inelelor, acestea nu se apasă pe pereți și nu asigură compresie în cilindri, puterea motorului scade, pătrunderea gazelor în carter și consumul de ulei crește. Depunerile care împing inelele pe pereții cilindrului vor duce la uzura excesivă a cilindrului.

Lustruirea peretelui cilindrului - Depunerile de pe partea superioară a pistoanelor lustruiesc pereții interiori ai cilindrului. Lustruirea interferează cu reținerea și reținerea peliculei de ulei pe pereți și accelerează semnificativ rata de uzură.

Depunerile din camera de ardere sunt formate din particule de carbon ca urmare a arderii incomplete a combustibilului și a sărurilor metalice incluse în aditivi, ca urmare a descompunerii termice a reziduurilor de ulei care intră în cameră. Aceste depuneri devin fierbinți și provoacă arderea prematură a amestecului de lucru (înainte de apariția unei scântei). Acest tip de aprindere se numește pre-aprindere sau aprindere strălucitoare. Acest lucru creează tensiuni suplimentare în motor (ciocănire), ceea ce duce la uzura accelerată a rulmenților și arborelui cotit. În plus, părțile individuale ale motorului se supraîncălzi, puterea scade și consumul de combustibil crește.