Тема: Исследование влияния характеристик маловязких моторных масел на работоспособность подшипников коленчатого вала теплового двигателя

Вклад трибологических исследований в мероприятия по снижению экологического ущерба от эксплуатации технических устройств весьма значителен. Помимо задач, связанных со снижением расхода топлива и повышением полноты его сгорания в энергоагрегатах автомобилей и другой мобильной техники, существует ряд задач по снижению токсичности и повышению энергоэффективности смазочных материалов. Поскольку
автомобилизация практически полностью охватила нашу повседневную жизнь, выделить конкретную область применения данных масел не представляется возможным.Но наиболее целесообразным применения маловязких смазочных материалов будет легковой транспорт, в связи с его большей распространенностью.
В свою очередь, разработка маловязких смазочных материалов включает такие направления, как использование возобновляемых ресурсов (растительных масел) и разработку синтетических материалов, а также, продуктов химической переработки растительных масел. Разработка и применение маловязких смазочных материалов требуют проведения соответствующих трибологических исследований.
Разнообразие конструкций и условий работы узлов технических устройств, применяемых конструкционных и смазочных материалов, параметров и механизмов трения и изнашивания, привели к разработке различных подходов к решению возникающих задач.
Один из такихподходов заключается в разработке и совершенствовании смазочных материалов и отдельных компонентов, повышающих их функциональные свойства. Данный подход, с одной стороны, тесно связан с развитием технологий производства базовых смазочных масел различной природы, с другой стороны, включает разработку антифрикционных, противоизносных и противозадирных присадок. В свою очередь, в рамках подхода можно выделить несколько направлений: разработку смазок, содержащих твердые смазывающие компоненты, разработку металлоплакирующих присадок,
разработку маслорастворимых присадок адсорбционного типа и разработку присадок, химически модифицирующих поверхности трибосопряжения. Многочисленные теоретические модели воздействия металлоплакирующих и хемосорбирующихся присадок на механизм контактного взаимодействия твердых тел основаны, как правило, на общем макроскопическом рассмотрении параметров трибосистемы.
Целью данной работы является исследование влияния характеристик маловязких моторных масел на работоспособность подшипников коленчатого вала теплового двигателя.
Для достижения указанной цели в работе были сформулированы и решены следующие задачи.
1. Обосновать использование маловязких жидкостей в качестве смазочных материалов для тяжелонагруженных подшипников скольжения тепловых двигателей.
2. Определить вязкостно-температурные характеристики для выбранных маловязких жидкостей.
3. Выполнить экспериментальные исследования на машине трения для сопряжения «ролик-вкладыш».
4. Построить кривые Герси-Штрибека при работе на маслах классов 0W-20, Sintec 5W-40.
5. Построить теоретическую (расчетную) кривую Герси-Штрибека для модельного узла трения.
6. Выполнить сравнительный анализ теоретических и экспериментальных исследований.

Купить

В данной работе был проведен обзор маловязких масел, обосновано их использование в качестве смазочных материалов для тяжелонагруженных подшипников скольжения тепловых двигателей.
Определены вязкостно-температурные характеристики для масел Shell 0W-20 и Sintec 5W-40.
Выполнены экспериментальные исследования на машине трения для сопряжения «ролик-вкладыш», по результатам исследований построены кривые Герси-Штрибека при работе на маслах классов 0W-20, Sintec 5W-40.
Построены теоретические кривые Герси-Штрибека для модельного узла трения.
В результате данной работы сделаны следующие выводы:
1. На основании выполненного обзора маловязких масел, а так же проведенных исследований, был сделан вывод о перспективности применения маловязких жидкостей в качестве смазочных материалов для тяжелонагруженных подшипников скольжения тепловых двигателей. Поскольку они обеспечивают снижение потерь на трение от 14 до 39%.
2. С использованием оборудования кафедры Автомобильный транспорт были определены вязкостно-температурные характеристики для масел Shell 0W-20 и Sintec 5W-40. Результаты представлены на рисунках 3.1-3.11.
3. На машине трения ИИ-5018 в сопряжении «ролик-вкладыш» были проведены экспериментальные исследования, в результате которых были построены различные зависимости исследуемых масел (рисунки 3.12-5.16), а так же сделан вывод о целесообразности применения маловязких смазочных материалов.
4. На основании полученных экспериментальных данных, а так же программы оценки ресурса подшипников скольжения тепловых двигателей с учетом неустановившихся режимов работы, построены расчетные и экспериментальные диаграммы Герси-Штрибека для масел Shell 0W-20 и Sintec 5W-40, при следующих параметрах: ш=500 об/мин, Р=500-5000 Н и ш=2000 об/мин, Р=500- 5000 Н (рисунки 3.12-5.2).
5. В результате выполненного анализа масел Shell 0W-20 и Sintec 5W-40, был сделано следующее заключение. Что теоретические и экспериментальные модели хорошо коррелируют в режиме гидродинамического трения, однако,
экспериментальные данные показывают, что при увеличении нагрузки евыше 2250 Н для масла Sintec и 4000 Н для масла Shell, в рассмотренном сопряжении наступает переходный режим трения, который с помощью представленной программы рассчитать невозможно.


Купить