книги из ГПНТБ / Лосавио Г.С. Эксплуатация автомобилей при низких температурах

ром, когда скорость вращения вала значительно меньше, чем иа рабочих режимах, также подтверждает справедливость вывода о небольших износах. В иных условиях оказываются и трущиеся по­ верхностней пусковая масляная пленка в последующий после пус­ ка период прогрева двигателя работой на холостых оборотах.

.В первый период прогрева двигателя на холостом ходу, когда скорость вращения вала и движения поршней уже достаточно ве­ лика, но свежая смазка еще не подается к трущимся поверхностям

ром повышении ее температуры, снижении вязкости (а значит, и прочности) и уменьшении сил молекулярного сцепления со стенка­ ми цилиндров.

Существует и ряд других причин разрушения пусковой масля­ ной пленки: выгорание ее в верхнем поясе цилиндров, примыкаю­ щем к камере сгорания, агрессивное воздействие (при высоких, температурах) кислотных соединений, присутствующих в продук­ тах сгорания; большая скорость перемещения поршней, что при

причем без какого-либо восстановления масляной пленки в этом периоде.

Во .втором более длительном (3—7 мин) периоде прогрева дви­ гателя работой на холостом ходу действуют все разрушающие факторы первого периода. Но в это время уже поступает смазка из картера двигателя к трущимся поверхностям и темп износа падает.

Изложенное выше, а также полученные в процессе исследова­ ния экспериментальные данные позволяют заключить, что именно вследствие суммарного влияния указанных факторов в период послепускового прогрева холодного двигателя при работе на холостом ходу и происходит основной износ трущихся поверхностей. Это об­ стоятельство опровергает .существовавшее ранее мнение о том, что наиболее опасным с точки зрения износа является кратковремен­ ный период собственно пуска.

Предложенная нами рабочая гипотеза существования прочной пусковой масляной пленки на поверхностях трения цилиндро-порш- невой группы при низких температурах, защищающей их от износа

впервый период пуска, хорошо согласуется с практикой зимней эксплуатации автомобилей. Опытные водители пользуются двумя методами уменьшения пусковых износов. Один из них заключается

втом, что после возвращения автомобиля с линии двигатель вы­

ключают и дают ему остыть. Затем снова пускают двигатель и да­ ют ему поработать 2—3 мин. Таким образом, «жидкая» смазка, стекающая с горячей поверхности цилиндров после остановки дви-

30

Ряс. Ѳ. Т-аміп разогрева холодного двигателя ЯіА6-204 при пуске с по­ мощью пусковой жидкости іНЙИАТ (радиатор отключен по методу НіИИАТа) :

/ — температура антифриза; 2 — температу­ ра масла

блока цилиндров двигателя перед пуском —17°С, после экспери­

При пуске холодного двигателя расход пусковой жидкости со­ ставлял 6—,17 см3. Через 2,5 мин после пуска температура двига­ теля становилась положительной (рис. 9). Объем радиатора в со­ ответствии с принятым в НИИАТе методом отключался от рубаш- -кл охлаждения блока цилиндров на период разогрева двигателя, благодаря чему обеспечивался быстрый разогрев холодного двига­ теля до температуры, при которой он уже мог принимать нагрузку.

Следует отметить, что примененный метод холодного пуска с помощью пусковой жидкости обеспечивает быструю и хорошую тепловую подготовку двигателя, превосходящую по качеству ре­ зультаты, достигаемые при наиболее распространенном методе ра­ зогрева горячей водой.

Величины износов двигателя, полученные после окончания пер-= зого цикла испытаний, приведены в табл. 7.

Эпюры диаметральных пусковых износов цилиндров дизельного двигателя (рис. 10 и 11) показывают, что их характер примерно одинаков для всех цилиндров, не видно также и сколько-нибудь заметной тенденции к одностороннему износу. Средний диамет-

Т а б л и ц а 7

Средний диаметральный износ цилиндров, мкм, после 100 пусков холодного двигателя и 5 мин работы на холостом х о д у

(с использованием пусковой жидкости)

32

Средний диаметральный износ цилиндров в верхнем поясе его максимальных значений во втором цикле испытаний за 100 пусков разогретого двигателя составил 8,7 мкм. Сопоставление результа­ тов испытаний, полученных в первом и втором циклах, показывает, что износ двигателя, пускаемого без разогрева, в 2,5 раза превы­ шает износ предварительно .разогретого двигателя.

При оценке следует исходить из того, что в практике эксплуа­ тации пуск холодного двигателя в течение рабочего дня имеет место только 1 раз, в то время как операция пуска после кратко­ временных остановок теплого двигателя, например в городских условиях, повторяется в количестве около 20 раз. Следовательно, в течение одного рабочего дня гильзы цилиндров двигателя будут изнашиваться при одном холодном пуске на 0,22 мкм и при 20 пус­ ках теплого двигателя— на 1,7 мкм (20X0,087).

Средний диаметральный износ цилиндров, мкм, после 100 пусков предварительно разогретого двигателя и б мин работы на холостом х о д у (без использования пусковой жидкости)

34

чины Fi=24,6 мкм. Аналогично получим средний износ за третиilj цикл: .Гш =13,0 мкм.

Таким образом можно заключить, что .износ .в период собствен но пуска (Fin) составляет .практически половину общего износа за| период пуска и разогрева на холостом ходу (Fi). Иными словами значения износа в период пуска и износа в период последующего разогрева в течение 5 мин работы практически равны

Однако в действительности (в условиях эксплуатации) удель-І ная величина собственно пускового износа будет составлять значи­ тельно меньшую долю (на порядок меньше) в общем износе за!

36

Для оценки полученных величин пусковых нзносов в третьем цикле сравним их со среднестатистическими эксплуатационными износами. Гильзы цилиндров двигателя заменяют обычно после диа­ метрального износа их на 400 мкм. Такой износ наступает в сред­ них эксплуатационных условиях после 60—70 тыс. км пробега ав­ томобиля. При средних суточных пробегах дизельных автомобилей порядка 150 км и 20 рабочих днях в месяц (240 днях в году) авто­ мобиль будет эксплуатироваться до замены гильз цилиндров дви­ гателя в течение

Общий износ несмазываемых цилиндров от 190 холодных пус­

общего эксплуатационного износа. Следовательно, метод холодно­ го пуска может быть рекомендован к применению на автомобиль­ ном транспорте.

37

Результаты 'Настоящего экспериментального исследования под­ твердили гипотезу существования прочной масляной пленки на трущихся поверхностях при низких температурах. Более поздние экспериментальные исследования других авторов также показали, что пусковые износы холодного двигателя невелики.

Проведенные в НИИАТе зимние эксплуатационные испытания дизельных автомобилей МАЗ-200 позволили определить износы двигателя при отрицательных температурах. После пробега 15 тыс. км диаметральный износ гильз цилиндров в верхнем поясе в пло­ скости, параллельной оси вала, достиг 190 мкм, а в плоскости, пер­ пендикулярной оси вала,— 175 мкм. Средний диаметральный из­ нос гильз на 1000 км пробега составил 12 мкм.

В процессе анализа, удалось обосновать и с достаточной досто­ верностью установить нзносовый эквивалент между одним пуском

.и пробегом автомобиля в реальных зимних условиях. Так, один пуск холодного двигателя в зимнее время по значениям износа оказывается эквивалентным пробегу автомобиля 11 км при несмазываемых цилиндрах и 8 км при дополнительно смазываемых ци-' линдрах. При фактическом пробеге 150 км в день износ от одного холодного пуска дизельного двигателя составляет 7% от общего эксплуатационного износа двигателя за. рабочий день. Напомним, что ранее считали один холодный пуск эквивалентным по износу 180—250 км пробега, что и послужило причиной ошибочной оценки недопустимости применения метода холодного пуска в эксплуата­ ции.

Здесь уместно отметить, что величины износов в эксплуатацион­ ных испытаниях 'были получены для средней температуры воздуха всего лишь —7°С, в то время, как пусковые износы определены для средних температур —17°С. Очевидно, при температуре—І7°С эксплуатационные износы были бы существенно больше, чем полу­ ченные при —7°С.

ЖИ Д К О С Т И

Внастоящее время известно немало различных пусковых жид­ костей, которые обладают, судя по рекламным данным, антиизносным,и качествами. Однако такие качества не подтверждаются экс­ периментами. Автор разработал метод оценки антиизносной эф­ фективности любой пусковой жидкости без проведения сравнитель­ ных испытаний с «эталонной» или .какой-либо другой сравнивае­ мой жидкостью, что чрезвычайно удобно в практике.

Вкачестве эталона принято изменение величины пускового из­ носа любого двигателя в заданном диапазоне снижения темпера­ тур пуска (от +20 до —20°С). Пусковая жидкость впрыскивается только в половину цилиндров. Сравнение величин износов цилинд­ ров, получающих дополнительную смазку при впрыске пусковой

Э8

жидкости и не получающих ее, характеризует смазывающие свой­ ства пусковой жидкости (или в принципе любого смазывающего устройства, вещества и т. п.).

Антиизносная эффективность пусковой жидкости подсчнтываегся по предложенной нами формуле:

К. = - ^ - .

Кс

где ^Сэ—коэффициент антиизносной эффективности пусковой жидкости, характеризующий величину снижения износа цилиндров двигателя вследствие применения пусковой жидкости и ее смазы­ вающие свойства; /<п.с и /\с — соответственно коэффициенты измене­ ния износа, характеризующие изменение величин износа несмазываемых и смазываемых цилиндров при снижении температуры пус­ ка двигателя от значения /' до I " .

Таким образом, коэффициенты изменения износа будут:.

чение коэффициента эффективности используемой пусковой анти­

Следовательно, пусковая жидкость, подаваемая в цилиндры пусковым устройством, обладает хорошими смазывающими свой­ ствами и обеспечивает снижение износа цилиндров <в 1,6 раза.

39