ПРИРАБОТОЧНОЕ МАСЛО ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК C10M125/04 C10N30/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к смазочным материалам, применяемым при приработке и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в качестве присадок к основным маслам.

Известно приработочное масло (а.с. N 1.188.196, c 10 M 133/06, 5.4. N 40, 1985 г.), содержащее минеральное масло, мелкодисперсные аморфные оксиды и октадециламин при следующем соотношении компонентов, мас.

мелкодисперсные аморфные оксиды 0,25 0,3
октадециламин 0,0045 0,0090
минеральное масло до 100
Данное приработочное масло вызывает значительный износ трущихся деталей, сопровождающийся высоким моментом трения, а приработанные поверхности обладают низкими антизадирными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому является техническое решение (см. диссертация Михайлова Н. А. "Применение металлических порошков, как присадки к моторному маслу для повышения качества приработки ремонтируемых дизелей". Саратов, 1991, с. 113.117), в котором приработочное масло, содержащее минеральное масло, порошкообразный наполнитель и октадециламин, дополнительно содержит олеиновую кислоту и в качестве порошкообразного наполнителя содержит порошок с дисперсностью 80 100 получаемый при охлаждении нагретой в электроискровой дуге латуни, при следующем соотношении компонентов, мас.

порошкообразный наполнитель 0,08 0,1
олеиновая кислота 0,02 0,025
октадециламин 0,004 0,009
минеральное масло до 100
Данное масло имеет высокую коррозийную активность, низкие антиизносные и противозадирные свойства, что ограничивает область его применения при эксплуатации.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением состоит в снижении износа трущихся деталей, повышении противозадирных и антифрикционных свойств как при приработке так и при эксплуатации, что расширяет область применения предлагаемой композиции.

Данная задача решается тем, что в качестве порошкообразного наполнителя применяется порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе порошка меди и смеси порошка меди с порошком красного фосфора, при следующем соотношении компонентов в мас.

порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе порошка меди и смеси порошка меди с порошком красного фосфора 0,1 0,15
минеральное масло 99,85 99,9
Сверхтонкий порошок меди получен из прутка меди М1 ГОСТ 859-78 в плазменном испарителе. Меднофосфорный порошок получен из смеси крупнодисперсного порошка меди ПМС1 ГОСТ 4960-75 и порошка красного фосфора ГОСТ 8655-75Е в плазменном испарителе.

Новым в изобретении является то, что наряду с приработкой трущихся поверхностей ДВС данная присадка обеспечивает снижение их трения, повышение антизадирных и антифрикционных свойств также и при эксплуатации, что расширяет область применения.

На фиг. 1 изображена зависимость изменения момента трения в процессе испытания и величина износа испытываемых образцовж; на фиг. 2 изображена зависимость изменения температуры масляной ванны в процессе испытания образцов; на фиг. 3 изображена зависимость изменения нагрузки и момента трения в процессе испытания образцов на схватывание.

Сравнительные данные о приработочных и эксплуатационных свойствах заявляемого технического решения прототипа.

Изобретение иллюстрируются следующими примерами: в примерах приводятся результаты испытаний, проведенные по методике: образцы композиций оценивали исследованиями на машине трения марки СМЦ-2 по схеме "ролик-колодка". Испытания проводили при постоянной нагрузке 1000 H/см² и частоте вращения ролика 500 об/мин.

Время проведения одного испытания составило 3 ч.

Во время проведения испытаний определяли момент трения (коэффициент трения), температуру масляной ванны и поверхностей трения. Износ деталей определялся весовым методом на аналитических весах ВЛА-200 М с точностью 1•10^-4 г. До и после испытаний определяли шероховатость поверхностей трения и взвешивали образцы. Образцы изготавливали из чугуна марки СЧ-25 одной отливки.

Противозадирные свойства определяли по нагрузке схватывания образцов трения, при ее ступенчатом увеличении. За нагрузку схватывания принимали нагрузку, при которой происходит "холодное сваривание" поверхностей образцов трения. Этот процесс сопровождается резким увеличением момента трения, температуры поверхностей трения и масла.

Шероховатость поверхностей трения определялась на профилометре мод. 201 завода "Калибр".

Пример 1. Влияние состава приработочного масла на антиизносные и антифрикционные свойства.

Приработочное масло готовится следующим образом: предварительно готовим концентрированную присадку (пример на 10 кг приработочного масла) 100 г чистого моторного масла подогревается в специальном приспособлении до температуры 60 80^oC, в него добавляется 10-15 г. смеси сверхтонких порошков состоящих из 50% порошка меди и 50% меднофосфорного порошка. Далее механическим способом производится перемешивание полученного состава в течение 30-40 мин. Полученная присадка добавляется в моторное масло до наминальной концентрации.

Для проведения опытов было подготовлено несколько проб предлагаемой композиции с различной концентрацией смеси. Готовились 4 пробы при следующих значениях концентрации компонентов, мас.

1-я проба (прототип).

2-я проба: порошковый наполнитель 0,08
минеральное масло до 100
3-я проба: порошковый наполнитель 0,12
минеральное масло до 100
4-я проба: порошковый наполнитель 0,2
минеральное масло до 100
Результаты испытаний приведены в табл.1 и фиг.1.

Критериями оптимизации при проведении испытаний были приняты: износ образцов трения (колодка) и момент трения (коэффициент трения).

Как видно из табл.1, фиг.1 и фиг.2 наименьший износ, наименьшее значение момента трения и температуры достигаются при концентрации порошкообразного наполнителя 0,12%
При этом износ образцов трения уменьшился в 1,2 раза, а момент трения в 1,3 раза по сравнению с прототипом.

Пример 2. Влияние состава композиции на антизадирные свойства поверхностей трения.

Для выявления антизадирных свойств прототипа и предлагаемой композиции проводили испытания чугунных образцов на пробах NN 1, 2, 3, 4. Затем образцы трения устанавливали в машину трения и нагружали их ступенчато, без подвода масла во время проведения всего испытания. Масляная пленка на образцах трения создавалась путем их окунания в масло перед установкой в машину трения. Нагружая образцы трения, выявляли зависимость момента трения от нагрузки.

При этом устанавливали предельную нагрузку, при которой происходило схватывание и задир трущихся поверхностей в режиме "сухого" трения. Испытания проводились на машине трения СМЦ-2. Частота вращения ролика 500 об/мин. Работающие образцы нагружали ступенчато через 0,25 kH, считая 1-й степенью нагрузку в 0,5 kH. Время испытания образцов на каждой ступени равнялось 3 мин. за это время происходила стабилизация момента трения.

Результаты испытания приведены в табл.2 и фиг.3.

Как видно из табл.2 лучшие антизадирные свойства показал образец N 3, испытанный на предлагаемой композиции с концентрацией наполнителя 0,12% При этом предельная нагрузка охватывания повысилась на 50%

Сущность: масло содержит в проц: порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара при обработке в плазменном испарителе порошка меди и смеси порошка меди с порошком красного фосфора, 0,1-0,15 и минеральное масло 99,85-99,9. 2 табл. 3 ил.

Приработочное масло для двигателей внутреннего сгорания, содержащее минеральное масло и порошкообразный наполнитель, отличающееся тем, что оно в качестве порошкообразного наполнителя содержит порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара при обработке в плазменном испарителе порошка меди и смеси порошка меди с порошком красного фосфора, при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара при обработке в плазменном испарителе порошка меди и смеси порошка меди с порошком красного фосфора 0,1 0,15
Минеральное масло 99,85 99,9о