Нанокор Санкт-Петербург Продажа недорого восстанавливающих добавок и присадок для бензиновых и дизельных двигателей

Санкт-Петербург

+7 (919) 372 60 03

rekl-2-1

 

ОТЧЕТ 

по научно-исследовательской работе № 4071н от 22 мая 2014 г  на тему: 

«Исследование влияния восстанавливающей добавки «НаноКОР-F» на качественные характеристики моторных масел и технико-эксплуатационные показатели работы автомобильных двигателей»

Томск 2014

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

Научный руководитель, д.т.н, профессор кафедры «Автомобили и тракторы»

     Исполнители:

Старший преподаватель

Ассистент

Учебный мастер

Массачусетс

Массачусетс

В.А. Аметов

Т.Е. Алушкин

 

А.В. Зубрикий

Г.С. Аметова

А.В. Кожаев

Т.А. Панова

 ВВЕДЕНИЕ

В настоящем отчете по научно-исследовательской работе «Исследование влияния восстанав-ливающей добавки «НаноКОР-F» на качественные характеристики моторных масел и технико-эксплуатационные показатели работы» сведены результаты лабораторных, стендовых и эксплуата-ционных исследований восстанавливающей добавки – автопрепарата «НаноКОР-F» производства ООО «НаноКОР-Восток». Исследование проводилось в соответствии с календарным планом договора НИР между ГБОУ ВПО Томский государственный архитектурно-строительный университет» и обществом с ограниченной ответственностью «НаноКОР» № 4071н от 22 мая 2014 г. Результаты выполненных исследований подтвердили соответствие добавки требованиям ТУ 0257-001090303230-2012 и позволили рекомендовать добавку к сертификации в системе добровольной сертификации топливно-энергетического комплекса России (Система ТЭКСЕРТ).Целью настоящего исследования является оценка влияния восстанавливающей добавки «НаноКор-F» производства ООО «Нанокор» (далее автопрепарат) на технико-экономические и экологические характеристики двигателя и автомобиля.Планом эксперимента предусматривалось проведение квалификационных исследований автопрепарата в 3 этапа.Этап 1. Лабораторные исследования выполнялись для проверки соответствия автопрепарата требованиям и нормам ТУ 0257-001090303230-2012 [2].Этап 2. Стендовые испытания ДВС для оценки влияния добавки на тягово-мощностные (Мкр – крутящий момент, Ne – мощность) характеристики и часовой расход топлива (Gт).Этап 3. Эксплуатационные испытания ДВС для сравнительной оценки влияния добавки на эксплуатационный (линейный) расход топлива (Vт , л/100км), техническое состояние ЦПП по вели-чине компрессии (Pсж) и токсичность отработавших газов (ОГ) по концентрации нормализуемых вредных веществ (СО, CN, CO2).

1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

При проведении комплекса лабораторных исследований (этап 1) проверка соответствия автопрепарата выполнялась по показателям, характеризующим его внешний вид, плотность, а так же со-держание основных компонентов (ультрадисперсных порошков (УДП) – частиц алмазов, железа, модифицированного политетрафторэтилена и базового синтетического масла).
Из-за невозможности количественной оценки содержания основных компонентов УДП в автопрепарате, наряду с рекомендованным в ТУ методом определения нерастворимых осадков использовался метод эмиссионного спектрального анализа моторного масла, разработанный в ТГАСУ [1].
Цель и задачи исследования
Целью исследования является определить соответствие автопрепарата восстанавливающей добавки «НаноКор-F» требованиям ТУ 0257-001090303230-2012.
Задачи исследования:
- определить внешний вид автопрепарата;
- определить плотность при температуре (20±0,5) оС после энергичного встряхивания упаковки;
- определить содержание УДП алмазов, железа и политетрафторэтилена «Флуралит» в 80 мл упаковке автопрепарата;
- содержание синтетического масла М-9С.
1.1.2 Приборы и оборудования
1) Центрифуга лабораторная с закрытым мотором, обеспечивающая фактор разделения 1000 (типа ЦУМ-1);
2) Пробирки стеклянные для центрифугирования по ГОСТ 10515-63, вместимостью 10 мл;
3) Шкаф сушильный, обеспечивающий нагрев 105-110 ◦С;
4) Эксикатор по ГОСТ 6371-73;
5) Весы аналитические типа АДВ-200;
6) Весы технические на 10 – 200 г;
7) Растворитель - нефрас С2-80/120;
8) Коагулянт – пропанол-2;
9) Фильтры бумажные.
1.1.3. Методика и результаты лабораторных испытаний
Методика и результаты внешнего осмотра
Внешний вид автопрепарата, качество и правильность маркировки и целостность упаковки определяют визуально путем осмотра при естественном освещении, но без применения увеличительных приборов.
Для определения внешнего вида автопрепарата после длительного хранения содержимое упа-ковки переливали в прозрачный стеклянный цилиндр для визуального осмотра. В результате внеш-него осмотра образца в нем был обнаружен осадок темно-коричневого цвета.
Для определения внешнего вида автопрепарата после энергичного встряхивания упаковку с автопрепаратом энергично встряхивали в течение 3 мин, а затем переливали в прозрачный стеклян-ный цилиндр для визуального осмотра. В результате этого испытаний образец был преобразован в более темную однородную жидкость темно-коричневого цвета (см. фото 1).

Очет-1Фото 1: Вид цилиндров с модифицированным маслом: слева – до встряхивания; справа – после энергичного встряхивания.

В результате данного испытания установлено соответствие внешнего вида автопрепарата «НаноКОР-F» требованиям технических условий [1]. 

Методика и результаты определения плотности

Перед проведением испытаний упаковку с автопрепаратом в течение 2-3 мин энергично встряхивают. Плотность автопрепарата определяют взвешиванием и расчетом. Для проведения испытаний применяют весы аналитические по ГОСТ 24104 и стеклянные пробирки объемом 10 см3 по ГОСТ 1770. Лабораторные исследования проводятся при температуре 20+0,5◦С. Методика определения плотности автопрепарата при температуре 20+0,5 ◦С  описана в тексте ТУ [1].

На аналитических весах взвешиваем чистую и сухую пробирку с пробкой, далее переливаем содержимое упаковки в пробирку, закрываем пробкой и взвешиваем.

Плотность автопрепарата (г/см3) рассчитывают по формуле (1):

где: М1 – масса чистой и сухой пробирки с пробкой, г;

       М2 – масса пробирки с автопрепаратом, г;

       V – объем автопрепарата (добавки), см3.

В нашем случае масса чистой и сухой пробирки с пробкой 20,851 г, масса пробирки с добавкой составила 29,1658 г.  Отсюда согласно формулы (1):

Таким образом, в результате проведенного исследования было выявлено соответствие плотности автопрепарата требованиям ТУ.

Методика и результаты определения содержания ультрадисперсных порошков алмаза, железа и модифицированного политетрафторэтилена

Чтобы определить соответствие требованиям ТУ 0257-001090303230-2012 проведем расчет содержания ультрадисперсных алмазов, железа и модифицированного политетрафторэтилена «Флуралит» в 80 мл автопрепарата.

За исходные данные возьмем объем добавки в стандартной упаковки (V), содержание которой 80 мл, плотность добавки при температуре 20+0,5◦С (ρ 20) 0,842 г/мл, содержание ультрадисперсного железа и меди определенных спектральным анализом (СFe=15,5 г/т,  СCu=28,0 г/т). Определим содержание ультрадисперсных алмазов (mалм), железа (mFe,) модифицированного политетрафторэтилена «Флуралит» (m ПТФЭ).

В соответствии с требованием ТУ 0257-001-90303230-2012 общее нормированное содержание УДП во флаконе (80мл):

Σ м н UDP ≥ м н ALM м + п-Фе + т п ПТФЭ,

Тогда:   ∑ mнУДП ≥ 0,3 г + 1,0 г + 0,5 г = 1,8 г.

Результаты определения содержания нерастворимых примесей в двух параллельных пробах автопрепарата приведены в табл. 1.

Таблица 1

№ пробы

Номер пробирки по ГОСТ 1770

Масса пробирки, мг

Нерастворимые примеси, %

Примечание

Чистой до испытания

С нерастворимым осадком

Разница в весе, мг

1

2

5140,4

5211,5

71,1

8,44

В качестве растворителя принят нефрас С2-80/120, а коагулянта – пропанол-2

2

4

5224,6

5270,9

46,3

5,50

Среднее значение

58,7

6,97

Из табл.1 видно, что общее количество нерастворимых примесей в автопрепарате в среднем составило 58,7 мг/1000 мг (УДП).

Выполним расчет массы нерастворимых примесей (m) в объеме упаковки (Vуп.), т.е. в 80 мл добавки.

Известно, что масса добавки:    m = V уп. ×ρ20,

где ρ20 – плотность добавки при 20 °С. Следовательно: m = 80×0,842 = 67,36 г.

Из пропорции определим  общее (суммарное) содержание УДП (∑mудп ) во флаконе (80 мл.):

Если в 1,0 г добавки  –  58,7 мг УДП,

то в  67,67 г.  –  Х мг.

Отсюда:

Х = 67360×58,7/1000 = 3954,032 мг = 3,954 г.

Выполняется условие:  Х = ∑mудп > Σ mнудп , т.к. 3,954 г > 1,8 г.

С использованием метода эмиссионного спектрального анализа определим абсолютное содержание ультрадисперсного порошка железа в модифицированном масле [9]. Согласно этих данных содержание железа (СFe) составило 15,5 г/т. Решаем пропорцию:

Если в 1 тонне масла – 15,5 г УДП железа,

то в 67,36 г.  –  ХFe г.

Отсюда:

ХFe = 67360*15500/1000000 = 1044,08 мг =1,044 г.

Выполняется условие: ХFe > mнFe , т.к. 1,044 г > 1,0 г.

С учетом результатов спектрального анализа масла на содержание УДП меди (СCu=28,0 г/т), определим примерное содержание ультрадисперсного модифицированного политетрафторэтилена «Форум». С этой целью составим пропорцию:

Если в 1 тонне масла – 28.0 г. УДП меди.

то в  67,36 г.  –  ХПТФЭ г.

Отсюда:

Х ПТФЭ = 67360*28000/1000000 = 1886,08 мг = 1,89 г.

Выполняется условие:  Х ПТФЭ = mПТФЭ > mн ПТФЭ , т.к. 1,89г > 0,5 г.

Вычитая из суммарной массы примесей известную массу УДП железа и меди, определим примерное содержание ультрадисперсных алмазов:

Я алм = Σm удп - Fe - CU;

mалм = 3,954 – 1,89 – 1,044 = 1,03 г.

Выполняется условие: mалм > mн алм , т.к. 1,03 г > 0,3г.

Итоговые результаты лабораторных испытаний представлены в табл. 2.

               Таблица 2

Наименование
показателя

(характеристики)

Нормативное значение
показателя

Фактическое значение
показателя

Метод испытания

Внешний вид:

- после длительного хранения;

- после энергичного встряхивания

Жидкость с осадком темно-коричневого цвета;

Однородная жидкость темно-коричневого цвета

Жидкость с осадком темно - коричневого цвета;

Однородная жидкость темно-коричневого цвета

Содержимое упаковки переливали в прозрачный стеклянный цилиндр для  визуального осмотра;

Упаковку с автопрепаратом энергично встряхивали в течение 3 мин, содержимое переливали в прозрачный стеклянный цилиндр для  визуального осмотра.

Плотность при температуре (20±0,5) оС после энергичного встряхивания упаковки, г/см3

0842 + 1,0

0,8418

По п.п. 4.3 ТУ 0257-001-90303230-2012

Содержание ультрадисперсных алмазов в 80 мл

автопрепарата, г, не менее

0,3

1,03

ГОСТ 20684-75, методика эмиссионного спектрального анализа ТГАСУ

Содержание ультрадисперсного железа в 80 мл автопрепарата, г, не менее

1,0

1044

ГОСТ 20684-75, методика эмиссионного спектрального анализа ТГАСУ

Содержание ультрадисперсного

модифицированного политетрафторэтилена «Флуралит» в 80 мл автопрепарата, г, не менее

0,5

1,88

ГОСТ 20684-75

Содержание синтетического масла М-9С, мл, не менее

80,0

80,0

Содержимое упаковки переливали в прозрачный стеклянный мерный цилиндр для определения объема.

Микрофотография восстанавливающей добавки, увеличенная в 350 раз, представлена на фото 1. 

Очет-1-1
 
 
 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
Фото 1 Микрофотография восстанавливающей добавки, увеличенная в 350 раз
1 - частицы ультрадисперсного модифицированного политетрафторэтилена;
2 - частицы ультрадисперсного железа; 
3 - частицы ультрадисперсных алмазов.
1.1.4 Выводы по результатам лабораторных исследований
Соответствие образца автопрепарата наблюдается по внешнему виду после длительного хра-нения и энергичного встряхивания, плотности масляной основы добавки определяемой при температуре 20±0,5°С, равной 0,842 г/см3.
Выполнен качественный и количественный состав ультрадисперсных продуктов (УПД) в упаковке автопрепарата. Анализ химического состава, выполненный в ходе лабораторного ис-следования (табл. 2) методами микрофотографии и эмиссионного спектрального анализа показывает, что среднее интегральное содержание ультрадисперсных продуктов (УПД) в пробе образца автопрепарата вполне удовлетворяет требованиям ТУ 0257-001-90303230-2012.
1.2 СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

1.2.1 Цель и задачи стендового испытания
Целью стендового испытания является изучение влияния моторного масла, модифициро-ванного присадкой «НаноКОР-F», на технико-экономические и экологические показатели двигателя Д-240, работающего в стандартных условиях на стенде.
Задачи исследования:
– снятие внешней скоростной, нагрузочной характеристики и компрессии двигателя Д-240, работающего на дизельном топливе без присадки для получения базовых (исходных) показателей;
– снятие экологических параметров двигателя (СО, СnНm), работающего без нагрузки;
– снятие экологических параметров двигателя, работающего под нагрузкой;
– снятие вышеуказанных характеристик двигателя на модифицированном моторном масле;

1.2.2 Приборы и оборудование
В качестве приборов и оборудования для исследования приняты:
– Стенд обкаточно-тормозной КИ-5543 ГОСНИТИ (фото 2);
– Дизельный двигатель Д-240;
– Весы лабораторные;
– Секундомер;
– Дымомер Мета-01;
– Газоанализатор Инфракар-М2.01;
– Стенд испытания и регулирования топливной аппаратуры КИ-22210-02МС;
– Стандартный прибор проверки и регулировки форсунок КП-1609;
– Установка эмиссионного спектрального анализа проб масла и отложений мод. МФС-7м.

Очет-1-2
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
Фото 2. Стенд обкаточно-тормозной КИ-5543 ГОСНИТИ
1.2.3 Подготовка к испытаниям
Перед проведением испытаний на стенде КИ-5543 ГОСНИТИ было проведено комплексное техническое обслуживание и комплектование стенда и двигателя Д-240.
При подготовке к испытаниям были выполнены комплекс работ по стенду и двигателю. В том числе:
Работы, выполненные по стенду:
– контроль проводки и электрических схем силового, шкафа управления и индикации стенда;
– замена электролита в реостатной установке и доведение концентрации кальцинированной соды до 10% (0,1 кг/л);
– комплектование реостатной установки циркуляционным насосом;
– ремонт червячной передачи управления положения электродов в реостатной установке;
– комплектование стенда трехходовым краном и топливопроводами. 
Работы, выполненные по двигателю:
– комплектование системы питания трехступенчатым фильтром очистки воздуха;
– комплектование системы питания фильтрами грубой и тонкой очистки топлива;
– комплектование системы охлаждения вентилятором, радиатором и арматурой;
– выполнение настройки топливной аппаратуры, согласно технологических карт, на стендах КИ-22210-02МС и КП-1609;
– замена масла, очистка полнопоточной масляной центрифуги и масляного поддона;
– промывка системы охлаждения, регулировка натяжения ремня привода вентилятора;
– регулировка клапанных зазоров; 
1.2.4  Методика и результаты стендовых испытаний
Методика стендовых испытаний
Стендовые испытания проводились с учетом требований ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний» и ГОСТ 18509-88 «Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний».
Поскольку по классификации ГОСТ проводимые испытания были отнесены к типовым, они проводились по оригинальной методике, согласованной с Заказчиком.
В процессе испытания на стенде измерялись следующие величины, представленные в табл. 3.
Таблица 3

Параметр

Обозначение
и размерность

Допускаемая
погрешность

Частота вращения коленчатого вала двигателя

n, мин-1

2 мин-1

Нагрузка на двигатель

Р, кгс

0,5 кгс

Заданная порция топлива

G, г

5,0 г

Время расхода заданной порции топлива

т, с

0,1 с

 
Общий объем топлива, использованный при испытаниях – 250 литров. Этот объем был выработан приблизительно за 30 моточасов наработки данного двигателя, 15 м/ч из которых период приработки без присадки и столько же с добавкой.
Весь объем испытаний был разделен на циклы:
1. Цикл прогрева двигателя.
2. Стандартный цикл нагружения.
3. Цикл снятия параметров двигателя.
Цикл прогрева двигателя. Пуск двигателя осуществлялся при помощи стенда КИ-5543 при частоте вращения 800…900 мин-1. Затем в течении 8…10 мин двигатель работал на холостом ходу при частоте вращения 1000…1200 об/мин. При этом достигалась температура рубашки охлаждения порядка 40…45 °С.
Чтобы обеспечить прогрев дизеля до рабочей температуры, давалась ступенчатая нагрузка, при частоте вращения коленчатого вала 1600…1650 об/мин:
5 мин – 5 кгс;
5 мин – 10…12 кгс;
5 мин – 14…16 кгс.
Таким образом, общий цикл прогрева не превышал 20 мин.
После завершения цикла прогрева двигатель начинал работу на цикле стандартного нагружения или снятия параметров двигателя.
Стандартный цикл нагружения. Имеет следующие параметры
Частота вращения коленчатого вала – 1640±20 мин-1;
Показания силоизмерительного устройства – 23±1 кгс;
Температура охлаждающей жидкости – 80…90 °C;
Давление в системе смазки двигателя – 3±0,2 кгс/см².
В стандартном цикле нагружения, испытуемый дизель Д-240 проработал основную долю на-работки. Стандартный цикл работы необходим для осуществления адаптации химмотологической схемы двигатель-масло к добавке «НаноКОР-F». При заявленных параметрах мощность и крутящий момент, развиваемые дизелем, составили порядка 38 л.с. и 162 Н∙м соответственно.
Цикл снятия параметров двигателя. Этот цикл состоял из снятия с дизеля нагрузочной, внешней скоростной характеристики по ГОСТ 14846-81 и экологической характеристики.
Внешние скоростные характеристики дизеля Д-240 снимались при температуре охлаж-дающей жидкости, равной 80…90 °C, и давление в системе смазки – 3±0,2 кгс/см². На основании данных, полученных при снятии указанных характеристик, строились зависимости мощности, крутящего момента и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала.
Нагрузочные характеристики двигателя Д-240 снимались при частоте вращения коленчатого вала в пределах 1600…1650 мин-1, температура охлаждающей жидкости – 80…90 °C, и давлении в системе смазки – 3±0,2 кгс/см².
Замеры токсичности отработавших газов двигателя проводились на холостом ходу двигателя и под нагрузкой с учетом ГОСТ Р 52033-03 и ГОСТ Р 52160-03 при температуре охлаждающей жидкости – 70…80 °C, и давлении в системе смазки – 3±0,2 кгс/см².
Скоростные характеристики
Как известно [3], внешней скоростной характеристикой называют зависимость от частоты вращения эффективной мощности Ne, эффективного крутящего момента Me, часового Gт и удельного эффективного расхода ge топлива при положении рейки топливного насоса, соответствующей максимальной подаче топлива у дизеля.
Очет-1-3

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Зависимость мощности двигателя от оборотов коленчатого вала: 1) без добавки в топливе; 2) с присадкой в топливе   Для получения полноты картины изменений тягово-мощностных показателей двигателя рассмотрим кривые изменения крутящих моментов двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, которые представлены на рис. 2.

Очет-1-4

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Зависимость крутящего момента двигателя от оборотов коленчатого вала при снятии внешней скоростной характеристики.  

Отметим, что при испытании двигателя без добавки в моторное топливо наибольший крутящий момент наблюдался при частоте вращения 1620 мин-1. Это объясняется не оптимальностью процесса сгорания топлива на этой частоте вращения при положении рейки, соответствующей полной подаче топлива, т.е. выходом за предел дымления. Поскольку перед испытаниями топливная аппаратура дизеля подвергалась ремонту и настройке, этот факт объясняется общим износом двигателя Д-240. 

Как видно из рис.2, изменения величины крутящего момента после введения добавки в период испытания (15 часов)  практически не происходит, т.к. небольшая разница в показаниях момента укладывается в стандартную погрешность испытания.

Оценка экономической составляющей испытаний выполнялась путем построения экспериментальной зависимости удельного эффективного расхода (gе) топлива от частоты вращения (nк.в.) коленчатого вала. Полученная в результате снятия внешней скоростной характеристики зависимость представлена на рис. 3.

Очет-1-5

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Зависимость удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения вала двигателя при снятии внешней скоростной характеристики

Из анализа полученных зависимостей (рис.3) следует, что изменения удельного эффективного расхода топлива укладываются в пределы погрешности метода определения (+ 2,5 %).

Нагрузочные характеристики

Нагрузочной характеристикой [3] называют зависимость основных показателей двигателя от нагрузки при постоянной частоте вращения. По аналогии с испытаниями на скоростных характеристиках замеры нагрузочных характеристик производились на топливе без присадки, и с присадкой. При испытании двигателя на нагрузочной характеристике задачами исследований были оценка влияния присадки «НаноКОР-F» на топливную экономичность двигателя и, связанный с ней, индикаторный КПД.

На рис. 4 и 5 представлена выборка, из проведенных испытаний, иллюстрирующая изменение параметров двигателя до и после применения восстанавливающей добавки. Существенных изменений не произошло.

Очет-1-6

 

 

 

 

 

 

 

  

 Рис. 4. Зависимость часового расхода топлива от мощности при снятии нагрузочных характеристик двигателя Д-240

Очет-1-7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Характеристики токсичности
В отчете представлены результаты измерений параметров дымности (коэффициент поглощения K) и содержания углеводородов (CnHm), окиси углерода (CO) и двуокиси углерода (CO2) в отработавших газах (ОГ).
Замеры коэффициента поглощения производились при помощи дымомера, все остальные параметры - газоанализатором.
Анализируя зависимости на рис. 6 видно, что изменений в показателях дымности в режиме нагружения не произошло.
Очет-1-8
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 Рис. 6. Зависимость коэффициента поглощения от показания силоизмерительного устройства
Ниже приведены результаты замеров параметра дымности для режима холостого хода дизеля (табл. 4). 

Таблица 4

Частота вращения

коленчатого вала, мин-1

Значение K в отработанных газах при работе ДВС на масле, м-1

без присадки

с присадкой

1000

0,151

0150

2000

0191

0190

Режим свободного ускорения

0662

0747

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

Из анализа данных табл. 4 видно, что значения коэффициента непрозрачности (Кн) на этапах испытания без добавки и с добавкой НаноКОР-F в масле, колеблются в пределах погрешности метода измерения.
Выброс углеводородов (CnHm) косвенно характеризует эффективность (полноту) сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя. Зависимость величины выбросов углеводородов от оборотов холостого хода двигателя на рис. 7.

Очет-1-9

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

Рис. 7. Зависимость выбросов углеводородов от оборотов коленчатого вала двигателя

При снятии величин выбросов окиси углерода (СО) в ОГ при испытаниях дизеля с присадкой и без присадки, наблюдается полная идентичность показаний (рис. 8).

Очет-1-10

 Рис. 8. Зависимость выбросов окиси углерода (СО) от оборотов коленчатого вала двигателя
Параметры компрессии в цилиндрах дизеля Д-240
Таблица 5 

 

Результаты измерения кг/см2

№ цилиндра

Без присадки

С присадкой

1

23,5

23,5

2

25,0

25,0

3

25,5

25,5

4

25,0

25,0

 

 

 

  

 
 
 
 
 
 
  
  В связи с отсутствием заметного влияния добавки на работоспособность   дизеля Д-240 в работе дополнительно выполнена разборка    комбинированного центробежно-масляного очистителя (Фото 3). 
 
Очет-1-11Очет-1-12 

           а)                                                          б)

Фото 3. Отложения в корпусе ЦМО:    а) на внутренних стенках ротора;   б) на маслоочистительной сетке

Как видно из фотографий после 15 часов работы дизеля на масле без добавки (фото 3а) имеет место характерный плотный осадок на внутренней стенке ротора. После окончания испытаний дизеля (30 часов) на масле без и после введения добавки «НаноКОР-F» (фото 3б) на маслоочистительной сетке фильтра обнаружены проволокообразные отложения (типа «путанки»).
Результаты химического состава проб масла и отложений, полученные на установке эмиссионного спектрального анализа мод. МФС-7 [9] показали, что пробах масла и в отложениях ЦМО содержится достаточно большое содержание железа и меди (табл. 3 и 4). Однако если в пробе свеже-приготовленного модифицированного масла превалирует медь, то в пробе работавшего масла – железо. Это обстоятельство указывает на то, что за период краткосрочного стендового испытания заметного снижения износа деталей дизеля, определяемого по концентрациям элементов-индикаторов износа в пробе масла, не наблюдается.
Отсутствие достоверных и значимых данных о влиянии восстанавливающей добавки в мо-торное масло на эффективные показатели работы дизеля в настоящей части исследования, на наш взгляд, может быть обусловлено недостаточным временем работы (не адаптацией) вводимой добавки в масляной системе дизеля. Косвенным подтверждением этому выводу служит скопление значительной массы добавленной присадки на сетке центробежного маслоочистителя (ЦМО) дизеля Д-240, о чем свидетельствует снимок разобранного ЦМО (фото 3б) в конце краткосрочного испытания.
1.2.5. Выводы по результатам стендовых испытаний
Результаты, полученные в условиях краткосрочного стендового испытания дизельного двигателя Д-240, являются предварительными и требуют продолжения исследований, которые необходимо продолжить как на стенде, так и в условиях реальной эксплуатации автомобилей.
Основной вывод о целесообразности введения добавки возможно получить в результате достаточно продолжительного стендового либо эксплуатационного испытания, адекватного сроку службы моторного масла в ДВС. При этом периодичность пробега автомобиля между очередными работами по техническому обслуживанию должна находиться в диапазоне 8...10 тыс. км.

1.3 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

1.3.1 Цель и задачи исследования

Целью исследования является изучение влияния моторного масла, модифицированного присадкой «НаноКОР-F», на технико-экономические и экологические показатели двигателя G4GC AH686855, работающего в условиях эксплуатационных испытаний.
Задачи исследования:
– изучение исходных параметров автомобиля и двигателя: токсичность отработанных газов (О.Г.), компрессий, расхода топлива;
– промежуточный контроль токсичности, компрессий, расхода топлива;
– окончательные параметры токсичности, компрессий, расхода топлива.

1.3.2 Результаты эксплуатационных испытаний

В качестве исследуемого объекта использовался автомобиль «Kia Sportage» в моторное масло, которого добавляли восстанавливающую присадку «НаноКОР-F» с целью изучения изменения параметров автомобиля и двигателя.
Испытания состояли из трех этапов:
Этап 1. Эксплуатация автомобиля на стандартном моторном масле в режиме «город-трасса» на протяжении 3000 км. Изучение исходных параметров автомобиля и двигателя: токсичность отработанных газов (О.Г.), компрессий, расхода топлива.
Этап 2. Модифицирование моторного масла добавкой «НаноКОР». Эксплуатация в режиме «город-трасса» на протяжении 586 км. Промежуточный контроль токсичности, компрессий, расхода топлива.
Этап 3. Совершен автопробег на расстояние 6000 км, после чего были сняты окончательные параметры токсичности, компрессий, расхода топлива.
Контрольные замеры расхода топлива производились на одном и том же участке дороги. Для оценки токсичности использовался стандартный метод определения содержания окиси углерода и углеводородов в отработанных газах (ОГ) [10].
Результаты замеров содержания нормируемых токсичных веществ в ОГ автомобиль «Kia Sportage» в ходе испытания представлены в таблице 6.

Таблица 6 

Результаты изменения параметров работоспособности двигателя автомобиля KIA Sportage - до (I-этап) и после (II-этап) добавления восстанавливающей добавки "НаноКОР-F" в моторное масло

Очет-1-13

 ПРИМЕЧАНИЕ:

В ходе 1-го этапа, выполненного в период с 10.03. - 12.07.2014 г. автомобиль эксплуатировался по схеме «город - трасса», пробег составил 3000 км; на 2-м этапе - после добавки, введенной в масло, автомобиль эксплуатировался в смешанном режиме в период с 12.07. – 02.08.2014г., проехав всего 586 км; на 3-м этапе автомобиль проехал расстояние в 6060 км в период с 06.08 – 23.08.2014 г.

Очет-1-14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Рис. 1 – Зависимость изменения содержания СН в отработанных газах автомобиля от оборотов двигателя при эксплуатации: а) без добавления присадки (I –этап), после добавления присадки при пробеге 580 км (II-этап), после добавления присадки при пробеге 6000 км (III-этап)

 

Очет-1-15

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 – Зависимость изменения содержания СО в отработанных газах автомобиля от оборотов двигателя при эксплуатации: а) без добавления присадки (I –этап), после добавления присадки при пробеге 580 км (II-этап), после добавления присадки при пробеге 6000 км (III-этап)   

     Компрессию в цилиндрах двигателя замеряли компрессометром  KP 80/3A. Использование данного компрессометра позволяет получить более точные результаты 

Очет-1-16Очет-1-17

      Рис. 3 – Зависимость изменения компрессии в цилиндрах двигателя: а) без добавления присадки (I –этап), после добавления присадки при пробеге

        580 км (II-этап), после   добавления присадки при пробеге 6000 км (III-этап).   

Если средний расход топлива без добавки составлял 10,2...10,5 л/100 км, то после введения добавки стал 9,28...9,34  л/100 км. Таким образом, снижение расхода составило 9-11 %. 
Заметного влияния добавки на  токсичность отработавших газов по содержанию СО и СН не обнаружено, т.к. изменения нормируемых показателей токсичности лежат в пределах допустимой погрешности газоанализатора.  
На 1 этапе эксплуатационных исследований компрессия в первом и третьем  цилиндрах составляла 1,26 МРа, во втором 1,25, в четвертом 1,27 МРа. 2 этап эксплуатационных исследо-ваний показал значительные изменения в третьем и четвертом цилиндрах, в первых двух цилиндрах компрессия оставалась без изменений. На последнем этапе наблюдается выравнивание компрессии в цилиндрах двигателя относительно друг друга. Так, в первом и четвертом цилиндрах компрессия возросла до 1,3, а во втором и в третьем цилиндрах до 1,29 MPa. 
1.3.3 Выводы по результатам эксплуатационным испытаниям 
Осмотр свечей перед внедрением восстанавливающей добавки в моторное масло (фото 4) и после эксплуатации автомобиля с автопрепаратом (фото 5) позволил сделать вывод о том, что на свечах зажигания не образуются отложения от добавляемой присадки. Автопрепарат не влияет и не ухудшает работу свечей зажигания.

 Очет-1-18

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
Фото 4. Осмотр свечей зажигания перед внедрением автопрепарата 
 Очет-1-19
Фото 5. Осмотр свечей зажигания после эксплуатации автомобиля с внедренным автопрепаратом в моторное масло. 
 Очет-1-20
Очет-1-21
 
    При внешнем осмотре выхлопной системы, перед добавлением автопрепарата в моторное масло, даже на прогретом двигателе наблюдалось скопление жидких, мазеобразных   отложений в выхлопной трубе (фото 6), что объясняется неполным сгоранием топлива. При осмотре выхлопной трубы после эксплуатации автомобиля с автопрепаратом в масле на   пробеге более пяти тысяч километров (фото 7) скопления жидких, мазеобразных отложений не наблюдалось. Отсюда можно сделать вывод, что восстанавливающая добавка  определенным образом повлияла на процесс сгорания топливовоздушной смеси.
  В результате проведения эксплуатационных испытаний можно сделать вывод о том, что использование восстанавливающей добавки «НаноКОР-F» путем заливки в свежее моторное   
 масло в прогретый двигатель автомобиля «KIA Sportage» с бензиновым двигателем после пробега более 5000 км повышает компрессию в цилиндрах двигателя в среднем на 0,35 кгс/  см2 (34,3×10-3 МPa) и снижает линейный расход топлива на 9-11 %
 
 ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ
 Проведение комплексного испытания позволило установить, что образец автопрепарата при соблюдении требований безопасности полностью соответствует требованиям технических условий (ТУ).
Внешний вид после длительного хранения и энергичного встряхивания, плотность масляной основы добавки, а также среднее интегральное содержание ультрадисперсных продуктов (УПД) в пробе образца автопрепарата удовлетворяют требованиям ТУ, о чем свидетельствует анализ результатов полученных в ходе лабораторного исследования.
Результаты, полученные в условиях краткосрочного стендового испытания, показали отсутствие достоверных и значимых данных о влиянии восстанавливающей  добавки в моторное масло на эффективные показатели работы дизеля. Отсутствие достоверных данных, на наш взгляд, можно объяснить краткосрочностью испытаний и, как следствие, недостаточной адаптацией вводимой добавки в масляной системе дизеля.
Результаты проведения эксплуатационных испытаний дали положительные изменения технико-экономических и экологических показателей двигателя автомобиля, что обусловлено снижением линейного расхода топлива, ростом компрессии в цилиндрах двигателя. При этом негативных последствий при использовании данной присадки выявлено не было.
Восстанавливающая добавка «НаноКОР- F» может быть рекомендована к сертификации и использованию как в условиях автотранспортных предприятий, так и индивидуальными владельцами автомобилей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 

1. ТУ 0257-001090303230-2012. Автопрепарат «НАНОКОР-F». Технические условия.

2. Определение нерастворимых примесей работающего моторного масла / В.А. Аметов,

Н.Т. Тищенко, В.Д. Исаенко [и др.]. – Томск, 1985. – 6 с.

3.Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов [и др.].

Под ред. М.С. Ховаха. – М.: Машиностроение, 1977. – 592 с.

4.ГОСТ 14846-81. Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. –  М.:

ИПК Издательство стандартов, 2003. – 42 с.

5.ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний.

 М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1988. – 128 с.

6.ГОСТ Р 52033-2003. Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. – 8 с.

7.ГОСТ Р 52160-2003. Автотранспортные средства, оснащенные двигателями

с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля

при оценке технического состояния. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. – 7 с.

8. ГОСТ Р 52386-2005. Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия. М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2009. – 35 с.

9.ОСТ 31.007-81. Метод спектрального определения продуктов износа автомобильных двигателей и некоторые элементов присадок в отложениях,  на деталях и фильтрах. М.: НАМИ, 1981. – 27 с.

10. ГОСТ Р 52033-2003. Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния.

Видео

video-1-1
video-2
video-3-1
video-4
  111111
Российская Федерация, 194292, Санкт-Петербург, п/з Парнас.            2-й Верхний переулок, д. 13А, оф.37.
Телефон:
WhatsApp, Viber, Telegram : +7 (919) 372 60 03,

электронная почта: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика