СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРИРАБОТКИ И КОНСЕРВАЦИИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C10M169/04 C10M133/40 C10M135/10 C10N30/06 C10N30/12 

Предлагаемое изобретение относится к химмотологии, а именно к области разработки и производства новых рецептур смазочных масел, применяемых, в частности, для ускоренной приработки двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и их консервации. Обкатка ДВС является важнейшей заключительной операцией при их производстве и ремонте, во многом определяющей надежность и долговечность двигателей [1].

По существующей технологии на заводах-изготовителях и авторемонтных предприятиях производится лишь частичная приработка сопряженных деталей двигателя. Полная макро- и микрогеометрическая приработка выполняется в условиях эксплуатации, где не всегда возможно выдержать рациональный режим обкатки. Предприятия затрачивают значительное количество времени и средств на проведение эксплуатационной обкатки.

Эффективным способом ускорения приработки ДВС является использование приработочных масел.

Наряду с этим проблемным вопросом остается консервация двигателя, предназначенного для постановки на длительное хранение. Данный процесс предполагает значительные трудозатраты и затраты горюче-смазочных материалов (ГСМ).

В связи с этим разработка новых составов смазочных композиций, позволяющих объединить процессы заводской обкатки и консервации ДВС, в настоящее время является актуальной.

Известна смазочная композиция [2], содержащая минеральное масло и присадки при следующем соотношении компонентов, мас. %:

хлорид меди (II) 1,0…10,0 алифатический спирт С₄-С₁₀ 5,0…20,0 продукт полимеризации эпихлоргидрина и диэтиленгликоля 3,0…10,0 минеральное масло до 100

К недостаткам этой смазочной композиции следует отнести длительность времени приработки, низкое качество поверхностей сопряженных деталей ДВС и подверженность коррозии металлических поверхностей при хранении после обкатки двигателя. Кроме того, суммарная композиция присадки высока и составляет 9,0…40,0 мас. %.

Для ускорения обкатки двигателей используется приработочное масло [3], содержащее хлорокись меди, O,O-диалкил-S-трихлорамилдитиофосфат и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:

хлорокись меди 0,1…0,9 O,O-диалкил-S-трихлорамилдитиофосфат 0,07…0,63 олеиновая кислота 0,5…4,5 минеральное масло до 100

Недостатками этого приработочного масла являются длительность времени приработки, низкое качество поверхностей сопряженных деталей ДВС и их незащищенность от коррозии после приработки при длительном хранении.

Известно приработочное масло [4, прототип], содержащее олеиновую кислоту, тетраборатэтилендиаммония, октадецилсульфонат натрия и минеральное масло при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеиновая кислота 0,1…1,1 тетраборатэтилендиаммония 0,1…0,5 октадецилсульфонат натрия 0,1…0,5 минеральное масло до 100

Данное приработочное масло обладает лучшими свойствами при обкатке ДВС, чем [2, 3]. Недостатком является низкая долговечность масленой пленки, что приводит к повышенному коррозионному воздействию на детали ДВС при хранении.

Поставленная задача достигается предлагаемой смазочной композицией для одновременной приработки и консервации ДВС в период стендовой горячей обкатки под нагрузкой на основе приработочного масла [4] с добавлением 3,5-динитробензоата пиперидиния при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеиновая кислота (С₁₇Н₃₃СООН) 0,1…1,1 тетраборатэтилендиаммония ([C₂H₄(NH₃)₂]H₄B₄O₉) 0,1…0,5 октадецилсульфонат натрия (C₁₈H₃₇SO₃Na) 0,1…0,5 3,5-динитробензоат пиперидиния [(NO₂)₂С₆Н₅СОО]C₆H₁₀MH₂ 0,4…0,5 минеральное масло до 100

3,5-динитробензоат пиперидиния является антикоррозионной добавкой и образует на поверхности прочную хемосорбционную пленку. В результате данное вещество изолирует контакт поверхности деталей с коррозионно-активными компонентами масленой среды, а также подавляет окисление углеводородов масла в начальной его стадии путем взаимодействия с первичными продуктами окисления.

Тетраборатэтилендиаммония, октадецилсульфонат натрия, 3,5-динитробензоат пиперидиния обеспечивают высокую коллоидную стабильность масла при длительном хранении ДВС в условиях переменного воздействия положительных и отрицательных температур, а также они позволяют совместить два разных процесса по времени - приработку деталей ДВС и консервацию их в течение одного года.

Содержание 3,5-динитробензоат пиперидиния в пределах от 0,4 мас. % до 0,5 мас. % обеспечивает оптимальную антикоррозионную защиту деталей ДВС, что подтверждается экспериментально-теоретическими исследованиями.

Таким образом, все признаки (компоненты) в совокупности являются существенными для решения задачи изобретения.

Пример конкретного исполнения.

Составы масел готовят по технологии следующим образом.

Олеиновую кислоту нагревают до 120…130°C, затем при постоянном перемешивании кислоты добавляют последовательно тетраборатэтилендиаммония и 3,5-динитробензоат пиперидиния, перемешивание и поддержание температуры производят до полного растворения компонентов (20 мин), затем смесь охлаждают до 60…70°C и добавляют октадецилсульфонат натрия. Полученную композицию при 45…50°C вводят в масло и перемешивают до полного растворения.

Для оценки синергетических и антагонистических свойств компонентов масла образцы испытывают на машине трения СМТ-1 (мод. 2070), работающей по схеме «колодка-ролик». В качестве образцов использовали колодки и ролики из материалов реальных пар трения цилиндропоршневой группы двигателя Камаз-740. Испытание проводят при постоянной нагрузке 400 Н и частоте вращения ролика 500 мин^-1.

Результаты испытаний оценивают по совокупности данных: момент силы трения, температура колодки за время испытания, износ образцов, время приработки. При испытаниях время приработки определяют по времени стабилизации момента силы трения и температуры колодки.

Таким образом, по результатам испытаний видно (табл. 2,), что вследствие синергетического эффекта составы 1, 2 и 3 при наличии 3,5-динитробензоат пиперидиния в пределах от 0,4 мас. % до 0,5 мас. % в совокупности показали улучшенные в сравнении с прототипом [4] приработочные свойства (Мт кон→min; ΔМт→max; VМт→max; Тс→min).

Антикоррозионные свойства образцов предлагаемого изобретения и прототипа испытывали по ГОСТ 9.054-75.

Результаты испытаний масел на антикоррозионные свойства представлены в таблице 3.

По результатам испытаний (табл. 3) установлено, что составы 1, 2 и 3 предлагаемого изобретения в отличие от прототипа практически не подвергают коррозионной активности поверхности деталей двигателей внутреннего сгорания.

Оценивая проведенные исследования, можно сделать вывод, что смазочная композиция с составом компонентов №2 имеет наилучшее приработочные и защитные свойства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Стрельцов В.В. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигателей / Под ред. В.В. Стрельцов, В.Н. Попов, В.Ф. Карпенков. - М: Колос, 1995. - 175 с.

2. Авторское свидетельство СССР №825592, кл. С10М 1/10, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР №1456453, кл. С10М 141/10, 1989.

4. Авторское свидетельство РФ №2340657, кл. С10М 141/08, 2006 (прототип).

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для приработки и консервации ДВС, содержащей минеральное масло, олеиновую кислоту, тетраборат этилендиаммония, октадецилсульфонат натрия, при этом с целью повышения долговечности масленой пленки и повышения консервационных свойств она дополнительно содержит 3,5-динитробензоат пиперидиния при следующем соотношении компонентов, мас. %: олеиновая кислота 0,1…1,1; тетраборат этилендиаммония 0,1…0,5; октадецилсульфонат натрия 0,1…0,5; 3,5-динитробензоат пиперидиния 0,4…0,5; минеральное масло до 100. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочной композиции для одновременной приработки и консервации двигателей внутреннего сгорания. 3 табл.

Смазочная композиция для приработки и консервации ДВС, содержащая минеральное масло, олеиновую кислоту, тетраборат этилендиаммония, октадецилсульфонат натрия, отличающаяся тем, что с целью повышения долговечности масленой пленки и повышения консервационных свойств она дополнительно содержит 3,5-динитробензоат пиперидиния при следующем соотношении компонентов, мас. %:
олеиновая кислота 0,1…1,1 тетраборат этилендиаммония 0,1…0,5 октадецилсульфонат натрия 0,1…0,5 3,5-динитробензоат пиперидиния 0,4…0,5 минеральное масло до 100