Способ оценки качества смазочного масла Советский патент 1975 года по МПК G01N33/30 

Изобретение касается испытания смазочных масел для определения их способности обеспечивать длительную надежную работу поршневых двигателей внутреннего сгорания (например авиационных).

Известен способ оценки качества смазочных масел для двигателей внутреннего сгорания путем проведения испытаний на одноцилиндровой установке. Сущность его заключается в выявлении склонности масел к окислению в картере двигателя во время его работы под воздействием высоких температур и кислорода, содержащегося в картерных газах.

Качество масел оценивают по интенсивности отложения продуктов их окисления на поверхностях деталей двигателя (на поршнях, поршневых кольцах, камере сгорания, клапанах, шатунах и др.) и по изменению физикохимических показателей масел (вязкость, кислотное число, коксуемость).

Испытания проводят в течение 50 час при коэффициенте избытка воздуха (а) 0,8-0,9 и температуре масла на входе в двигатель 95±2°С.

Такой способ дает возможность определить скорость отложения продуктов окисления масел на стенках картера и других деталях, но не позволяет оценивать прочность и сцепляемость с металлическими телами осадков, образующихся на сопряженных поверхностях, совершающих движения одпа относительно другой. Знание такой характеристики необходимо для того, чтобы оценивать возможность заедания подвижных соединений, в которых откладываются продукты окисления масла. Заедание таких пар будет происходить только в случае высокой прочности и сопротивляемости разрушению образующихся на них осадков. Эти свойства осадков зависят от качества масел.

Так, при эксплуатации поршневых авиадвигателей в связи со значительным увеличением срока их службы и стремлением использовать наиболее экономичные режимы работы часто наблюдается заедание (закаливание) клапанов выпуска в направляющих втулках, которое сопровождается неустойчивой работой двигателя.

Целью изобретения является повышение точности оценки эксплуатационных свойств смазочного масла.

Поставленная цель достигается тем, что окисление масла производят в зазоре между штоком клапана выпуска и направляющей втулкой при коэффициенте избытка воздуха больше 1 и по продолжительности работы двигателя без заедания клапана выпуска судят о качестве масла.

Предлагаемый способ заключается в окислении пленки смазочного масла в зазоре между поверхностями штока клапана выпуска и

направляющей втулки под действием высоких температур и кислорода выхлопных газов, прорывающихся в сопряжение во время работы двигателя. При этом для оценки прочности осадков и их сцепляемости с металлическими поверхностями, которые зависят от качества применяемых масел, непрерывно с помощью следящего устройства фиксируют заедание клапана выиуска но искажению диаграммы его перемещения и по нарушению посадки клапана в седле.

Испытания .масла проводят на одноцилиндровых установках или полнораз.мерных двигателях при а. 1,01 -1,1.

Применение способа позволит разработать высококачественные смазочные масла (или эффективные присадки к ним), которые исключат появление дефекта заедания клапанов выпуска, что в значительной степени повысит надежность и долговечность двигателей впутреннего сгорания.

На фиг. 1 показана схема следящего устройства для непрерывного наблюдения за диаграммами перемещения клапаиа.

В таком устройстве постоянный ток пропускается через переменное сопротивление 1, :юдвижный контакт 2 которого жестко соединен со стержнем 3, строго следующим за штоком клапана 4 благодаря пружине 5. При такой систе.аде изменение силы тока в цепи воспроизводит диаграмму перемещения клапана.

На фиг. 2 показаны диаграммы перемещения штока клапана, относящиеся к нормальной работе двигателя (кривая а) и к случаю, когда возникает заклиннвание клапана (кривая б - частичное (кратковременное) заедание; Д/ - продолжительность заедания; кривая в - полное заклиннвание, т. е. клапан не закрывается).

Имея такие кривые, например осциллограммы, можно легко зафиксировать хотя бы кратковременное заедание клапана.

Подобные диаграммы можно непрерывно наблюдать на экране осциллографа или иного

прибора. Можно также ограничиться сигналами о нарушении нормальной посадки клапана в седло, т. е. о том, что клапан не закрывается.

При работе авиадвигателя на наиболее экономичных режимах вследствие неравномерного распределения смеси по цилиндрам в отдельных цилиндрах к может достигать 1,05- 1,1. При работе цилиндра на смесях с такими значениями а под воздействием свободного кислорода, появляющегося при этом в выхлопных газах, значительно ускоряется процесс окисления авиационных масел, продукты которого откладываются на поверхностях щтока клапана и направляющей втулки, ликвидируя зазор между ними. Поэтому в предлагаемом способе испытания проводят при а 1,01 -1,1.

Заедание клапана выпуска происходит только в том случае, когда образовавшиеся на нем и направляющей втулке отложения характеризуются высокой сопротивляемостью разрушению и отрыву от металлических поверхностей. Причем, если осадки не обладают достаточной прочностью и сцепляемостью с металлическими поверхностями, то даже при обильном их образовании заклинивание клапана не наблюдается вследствие интенсивного механического разрушения осадков движу цимся штоком.

П р е д м е т п з о б р е т е н и я

Способ оценки качества смазочного масла путем окисления его под действием высоких температур и кислорода воздуха, о т л и ч а ю1ц и и с я тем, что, с целью повышения точности оценкн эксплуатационных свойств масла, окисленне его проводят в зазоре между штоком клапана выпуска и направляющей вт лкой при коэффициенте избытка воздуха больше 1 и по продолжительности работы двигателя без заедания клапана выпуска судят о качестве масла.

а

Полное jciKpi /ffiue