Способ испытания моторного масла Советский патент 1976 года по МПК G01N33/30 

Изобретение относится к способам испытаний моторных масел применительно к двигателям внутреннего сгорания. Ускорение испытания масел в двигателях внутреннего сгорания заключается в том, чтобы вызвать в нем за сравнительн короткий промежуток времени такие физик химические изменения, которые были бы равноценны или приближались к изменениям, наблюдаемым в масле при длительном использовании его в натурных двигателях внутреннего сгорания при эксплуатации. Это достигается за счет ужесточения усло вий испытания масла по сравнению с условиями работы его в натурных двигателя при их эксплуатации. Известны способы испытаний моторных масел, например способ, по которому с целью ужесточения условий испытаний и повышения точности получаемых результатов воздух , подаваемый в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, нагревают до температуры газов работающего двигателя в конце рабочего хода 500-800 С, а наруж дают 1. При этом повышение температуры подаваемого в цилиндр воздуха до 50О-8ОО с вызывает резкое уменьшение коэффициентов наполнения и избытка воздуха. Такое существенное отклонетше от действи тельного рабочего процесса двигателя не приводит к сокращению длительности испььтаний, так как повышение температуры воздуха не может вызвать заметного увели чения скорости старения масла. Влияние повышенной температуры воздуха еще меньше сказывается на увеличении скорости старения при испытании масел с высокоэффек- тивными моющими присадками. Масла с вь)сокоэффективными присадками могут быть оценены по моюихим и антинагарным свойствам при использовании комплекса мероприятий по ужесточению условий испытаний Так, известно, что кроме повышения тем- пературы воздуха, подаваемого в цилиндр Двигателя, используются и такие методы ужесточения условий испытаний, как повь шение температуры испытуемого масла до 11О-12О С, уменьшение его количестжидкости, отсутствие очистки масла и др. 2. Только комплекс мероприятий по ужесточению условий испытаний позволяет несколько увеличить скорость старения масла, оценить его моющие и антинагарные свойства во время испытаний в течение 200-400 час. Однако продолжительность испытаний в этом случае остается значительной и для существенного сокращения длительности их необходимо увеличить скорость старения масла.

Одним из главных показателей старения масла является накопление в нем продуктов окисления и неполного сгорания топлива углеродистых или сажистых частиц. При нормальной работе двигателя струя распыляемого топлива направлена против потока воздуха в цилиндре 1, Резко увеличить скорость старения масла повышением в нем количества сажистых частиц при нормальной работе двигателя внутреннего сгорания гфактически невозможно, так как величина недожога топлива в камере сгорания двигателя незначительна и постоянна, а следовательно, постоянно и незначительно количество сажистых частиц, проникающих из этой камеры сгорания в масло.

С целью повышения точности и сокраще-ния длительности испытания предлагается топливо подавать по направлению потока воздуха в цилиндре двигателя.

Изменение аэродинамических условий распьиения топливе влечет некоторое ухудшение качества распыления топлива. В результате в камере сгорания двигателя возрастает количество продуктов недожога топлива (углеродистых и сажистых частиц), к следовательно, увеличивается их попадание в масло, что приводит к повышению скорости старения масла и позволяет за меньший щэомежуток времени надежно оценивать его моющие и антинагарные свойства. В частном случае, когда в одном цилиндре имеется несколько форсунок с одним несимметричным распыливающим отверстием, эффект ускоренного старения масла достигается перестановкой местами двух верхних форсунок. При этом уменьшение скорости струи топлива относительно потока воздуха в далиндре достигается благодаря изменению направления струи распыляемого топлива. При работе двигателя с обычным расположением форсунок струя распыляемого топлива направлена против потока возцу: в цилин 1ре, как. показано на фиг, 1. В arcavi рлучаЬ относительная скорость V, , стрзж т гатева (Vp ) относительно воздушHoi;d потока в цилиндре (Vfi) двигателя

равна сумме абсолютных величин скоростей потока и струи топлива;

MI (Vn))

При переставленных местами форсунках направление распыления меняется на противоположное и совпадает с направлением потока воздуха, как показано на фиг. 2. В этом случае относительная скорость V струи топлива и потока воздуха равна раэНости их абсолютных величин;

V2 (Vp)-(Vn)

Таким образом, относительная скорость V2 будет меньше относительной скорости V на величину 2 Vj ,

В предлагаемом способе используют следующие известные ранее мероприятия по ужесточешао усповий испытаний маспа: температура испытуемого масла поддерживается равной 125 GS количество используемого масла в системе смазки двигателя уменьшено до 50 кг, температура охлаждающей жидкости поддерживается на уровне 125 С. температура подаваемого в пигшндр воздуха 4О С, кз системы смазки язъят маслоочиститель , В этом случае для надежной моющих и антинагарных свойств масла требуется всего 50 час. Изменение аэродинамических условий распь ления впрыскнвакия топпкза по направле нию потока воздуха и ;лу1еньшеш1е относительной скорости струл топлива и воздушного потока являются решаюидими для увеличения скорости старения масяа.

Предлагаемый способ был использован при испьпании масел на двухтактном двигателе (горизонтальное распсложег-гае цилиндра, расходящиеся поршни, 4 форсуикиг), которьш является полкоразмерньЕ-.- одноци- пиндровым отсеком развернутох о двигатель. Результаты испытания опытных масел сразв- кивают с результатами, полученными на эталонном масле, применяемом в настоящее время в качестве штатного на данном двигателе .

В табл. 1 представлены данные оценки антинагарных и моющих свойств масел по степени закоксованности газовоздушного тракта цилиндра двзостактного дизеля, полученные методом после испьгга-

шй в течение 50 час, проведенных по щ едлагаемому способу. При этом чем больше увеличение сопротиБлегшя газовоздушного тракта цилиндра, тем худшюлк аитинагарными и моющими свойства1ЛИ обладает испытуемое масло.

Из таблицы следует, что масло МТ16П хуже по моющим и антинагарным свойствам масла М16ИХП-3, которое, в свою очередь, уступает маслу М12В2, Полученные результаты подтверждаются данными суммарной оценки нагаро-лако отложений н$ поверхности поршней в балках, проводимой по известной методике 344Т, представленными в табл. 2.

Большему численному значению оценки в баллах соответствует масло с худшими моющими и антинагарными свойствами,

Таким образом, предлагаемый способ испытания масла позволяет надежно оценивать и дифференцировать масло по моющим и антинагарным свойствам в течение 50чаЬ испытаний.

Таблица 1.

Марка масла

М 16ИХП-3 по ТУ-38-1-01-31-70 МТ-16П РТУ 27-62 М12В2 опытное

Марка масла

М16ИХП-3 по ТУТУ-38-1-О1-31-70

МТ-16П РТУ 27-62 М 12В2 опытное

Формула изобретения

Способ испытания моторного масла путем разбрызгивания его в среде нагреваемого воздуха работаклцего двигателя с системой подачи топлива через форсунки и сравнения его характеристик с эталонным маслом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения длительности испытаний, топливо

120

220

25

Таблица 2.

Оценка, балл

44,8 62,6 28,7

подают по направлению потока воздуха в цилиндре двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Авт.св. СССР №312201, кл. G 01 N 33/30, 1970 г.

2.Лосиков Б. В., Виппер А. Б., Виленкин А. В. Зарубежные методы испытаний моторных масел на двигателях М., 1966 г. Сопротивление газовоздушного тракта цилиндра в мм.вод.ст.