Roil Gold

Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшение потерь на трение в их механизмах и системах. Перспективным направлением решения этой проблемы является использование в двигателях моторного масла с различными присадками и добавками, которые реализуют принцип самоорганизации в узлах трения и, так называемое, "безызносное" трение. При использовании такой технологии добавки к моторному маслу, получившие название кондиционеров металла и представляющие собой сложное химическое соединение с активными ионами железа, становятся в результате химических реакций в зонах трения частью структуры металла, сглаживая шероховатость и заполняя микропоры и микротрешины. На поверхностях трения из компонентов кондиционера металла формируется тонкий защитный слой и в результате трибохимических реакций осуществляется цикл "износ-восстановление".

Одним из таких кондиционеров металла является добавка к моторному маслу "Ройл Тритмент" (РТ) компании Neways International.

Целью проведения испытаний являлось определение влияния добавки "Ройл Тритмент" (РТ) к моторному маслу на мощностные и экономические показатели двигателя ВАЗ-21011 при работе по внешней характеристике, а также исследование ремонтно-восстановительных свойств добавки путем измерения компрессии в двигателе и микрометраже цилиндров и коленчатого вала.
Объектом испытаний был двигатель ВАЗ-21011, выработавший свой ресурс (падение компрессии в цилиндрах было более допустимой величины.
Подготовка к испытаниям, параметры средств и характеристики процедур испытаний.

Перед началом испытаний была проведена разборка и промывка двигателя, выполнен микрометраж цилиндров двигателя и коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Испытания проводились на моторном масле "ТНК Мотор" с вязкостной характеристикой по классификации SAE 15W40 и новым масляным фильтром.

Мощность механических потерь определялась методом прокручивания двигателя от мотор-генератора испытательного стенда MEZ-VSETIN в диапазоне от 1000 до 5400 мин-1 при полностью открытом дросселе и вы ключей ном зажи ган и и.

Скоростная внешняя характеристика снималась в диапазоне частот от 1500 до 5100 мин-1 с замером параметров через каждые 200 оборотов в минуту. Температура охлаждающей воды при снятии контрольных поддерживалась в диапазоне 80±2°С, моторного масла 90±2°С. Снятие контрольных характеристик проводилось без изменения регулировок карбюратора. Угол опережения зажигания изменялся за счет действия штатных устройств системы зажигания (центробежного регулятора и вакуум-корректора).

Компрессия в цилиндрах определялась на прогретом двигателе при прокручивании его от мотор-генератора при частоте вращения 200мин-1.

После сборки двигателя была проведена его 10-тичасовая обкатка и сняты контрольные характеристики, представленные на рисунках 1 и 2.
Заливка добавки РТ была проведена в соответствии с инструкцией завода-изготовителя из расчета 80 мл на 1 л моторного масла, то есть в дви гатель ВАЗ 21011 было залито 310 мл.
30 часовой режим обкатки двигателя с изменяющейся нагрузкой

Обкатка двигателя на масле с присадкой проводилась в течении 30 часов при изменении нагрузки от минимальной до максимальной и частоты врашения коленчатого вала от 800 мин-1 до 5100 мин-1; после чего вновь были сняты контрольные характеристики двигателя и замерена компрессия в цилиндрах. Результаты сравнения показателей двигателя представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2. Уменьшение потерь на трение (снижение мощности механических потерь) наблюдалось во всем диапазоне частот вращения и на частоте врашения 5400 мин-1 составило 11,5%. Ощутимый прирост эффективной (полезной) мощности двигателя на внешней характеристике наблюдается только на больших частотах вращения, так как этот прирост обусловлен был в основном уменьшением механических потерь, абсолютные значения которых на низких частотах невысоки. Изменение часового расхода топлива оказалось в пределах точности замера. Возросла компрессия в цилиндрах, особенно в тех из них, где ее значения были низкими.

После проведения этой серии опытов, по предложению представителей фирмы, была проведена дополнительная обкатка двигателя в течении 10 часов на режиме полной нагрузки двигателя и частотах врашения 3500 - 4500 мин-1 и вновь сняты контрольные характеристики двигателя. Результаты испытаний показали (рис 1 и 2, таблица 1), что мощность механических потерь еше больше уменьшилась и на максимальных частотах вращения это падение составило 8,6%. Таким образом, суммарное уменьшение потерь на трение в двигателе составило примерно 20%, что надо признать впечатляющим результатом (рис. 3).
Еше больше возросла компрессия в цилиндрах, что по всей видимости, объясняется ремонтно-восстановительными действиями добавки к маслу. Увеличение компрессии, а иными словами, уменьшение пропуска газов через кольцевое уплотнение во время рабочего цикла, сказалось на улучшении наполнения цилиндров свежей горючей смесью, о чем свидетельствует увеличение часового расхода топлива, и на протекание процессов сжатия и сгорания. Эти факторы, в совокупности с уменьшением потерь на трение, привели к увеличению максимальной эффективной мощности двигателя и крутящего момента на 7-8,5% по сравнению с результатами испытаний бездобавки.
Разборка двигателя и замеры после испытаний
Разборка двигателя после проведения испытаний и микрометраж цилиндров и коленчатого вала показали, что изменение их размеров находилось в пределах точности замеров (цена деления измерительного прибора ±0,002 мм). Визуальный осмотр деталей показал, что на поверхностях (шейках коленчатого вала и кулачках и т.п.) образовалась явно различимая пленка, имеющая зеркальную поверхность. Толщина пленки, как следует из результатов микрометража и из исследований разработчиков добавки РТ, составляет доли микрометра. Однако эта толшина оказывается достаточной для сглаживания микронеровностей и заполировки поверхностей, которые до испытаний добавки имели матовый оттенок со следами натиров. Следует отметить, что обнаруженные при разборке двигателя до испытаний дефекты на вкладышах при выбранном жестоком режиме 10-часовой обкатки (режим максимального крутящего момента двигателя, когда давление газов в цилиндре достигает наибольшего значения) наверняка привели бы к стуку двигателя, возрастанию мощности механических потерь, падению эффективной мощности. Однако при использовании добавки "Ройл Тритмент" этого не наблюдалось. Можно предположить, что в данном случае сказалось действие ремонтно-восстановительных свойств добавки, обеспечивающей возникновение на поверхностях трения защитного покрытия. Выглаживание поверхностей трения, их заполировка и привела к уменьшению коэффициента трения и существенному уменьшению потерь на трение, о чем говорилось выше.
Замечания по испытаниям

На основании проведенных исследований следует ожидать и другие положительные эффекты от использования добавки к маслу "Ройл Тритмент". В частности, образование защитной пленки свидетельствует о возможном увеличении долговечности двигателя за счет повышения его износостойкости, реализации безызносного трения.

Уменьшение мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот вращения, в том числе и оборотах холостого хода дает возможность обеднить регулировку карбюратора на холостом ходу. Это неизбежно приведет к уменьшению эксплуатационного расхода топлива и уменьшению токсичности отработавших газов. Однако исследование этих аспектов действия добавки "Ройл Тритмент" к моторному маслу в программу данного исследования не входили.

Сравнивая полученные в МГТУ "МАМИ" результаты испытаний добавки "Ройл Тритмент" с двумя кондиционерами металлов отечественного производства, можно констатировать, что максимальное снижение мощности механических потерь получено именно при использовании добавки "Ройл Тритмент" и, соответственно, большим оказалось и увеличение максимальной эффективной мощности двигателя (на 7 - 8,5% вместо 2 - 3%).

Заключение
В результате проведенных моторных испытаний двигателя ВАЗ-21011 на моторном масле с добавкой "Ройл Тритмент" установлено следующее:
1. Добавка "Ройл Тритмент" к моторному маслу приводит к снижению мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот вращения. На максимальных частотах вращения уменьшения потерь на трение двигателя ВА321011 составило 18-20%.
2. За счет ремонтно-восстановительных свойств добавка "Ройл Тритмент" обеспечила увеличение компрессии изношенного двигателя ВАЗ 210011 на 1 -1,6% кг/см2.
3. Увеличение компрессии в цилиндрах и снижение мощности механических потерь обуславливают повышение эффективной мощности изношенного двигателя и его крутящего момента на 8-8,5%.
4. Действие добавки РТ к моторному маслу наиболее полно проявляется после обкатки двигателя на больших нагрузочных и скоростных режимах.
5. Образование защитного слоя на трущихся поверхностях сглаживание микронеровностей деталей двигателя предотвращает склонность их к задирам и натирам на экстремальных режимах эксплуатации.