Результат интеллектуальной деятельности: Комплексный способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники

Изобретение относится к области эксплуатации самоходных машин, в частности, к повышению эффективности смазывания в агрегатах самоходной автотракторной техники, например, в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), в агрегатах силовых передач, в коробках передач, редукторах ведущих мостов машин, и может быть использовано для уменьшения трения, изнашивания, увеличения срока службы агрегатов и уменьшения расхода топлив автотракторной техники.

Известен традиционный способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники моторными и трансмиссионными маслами, заключающийся в регламентном проведении работ по обслуживанию техники, проверке состояния ее масел, доливке или полной их смене и маслофильтров, промывке систем смазки (см. например: Ленский А.В. Специализированное техническое обслуживание машинно-тракторного парка. М.: Росагропромиздат, 1989, 239 с.).

Недостатком известного способа является отсутствие в эксплуатации активного воздействия на масла, на смазываемые ими сопряжения трения для уменьшения трения, изнашивания агрегатов, продления срока их службы и уменьшения расхода топлива при движении автотракторной техники.

Известен способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники, например, введением в систему смазки ДВС различных деталей из магниевых сплавов: корпуса масляных фильтров, пробки в масляном поддоне, вставки в маслофильтрах (см. например, Лебедев С.А. Маслофильтрующая аппаратура автомобильных двигателей. М: ЦИНТИМАШ, 1960, 56 с.).

Недостатком известного способа является то, что поверхности этих деталей загрязняются масляным шламом и их влияние на масла постепенно исключается.

Известен способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники путем введения в систему их смазки картриджей с химическими веществами на основе соединений, например, магния, йода, брома (см. патенты РФ №1507995 (МПК F01M 9/02, 1987), №2052169 (МПК F16N 39/06, F01M 9/02, F01M 1/10, 1995), №2084753 (МПК F16N 39/06, F01M 9/02, 1994), №2223442 (МПК F16N 15/00, 2002).

Недостатком известного способа является быстрая потеря эффективности картриджей из-за их загрязнения и израсходования химикатов.

Известен способ повышения эффективности смазывания цилиндропоршневой группы (ЦПГ) ДВС подачей на гильзы цилиндров напряжения постоянного тока от аккумуляторной батареи автомобиля, апробированный в МАДИ на дизеле ЯМЗ-236 автосамосвала МАЗ-500. При этом способе значительно уменьшается изнашивание и закоксовывание деталей цилиндропоршневой группы ДВС.

Недостатком известного способа, является то, что подвод напряжения на гильзы цилиндров ДВС трудно осуществим, может уменьшить надежность работы ДВС. Эти обстоятельства препятствуют применению такого способа.

Известен способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники по патенту РФ №2624927 (МПК F16N 15/00, 2015) «Способ повышения эффективности использования смазочного масла с присадками». Способ включают подачу высокого, опасного для обслуживающего персонала, опасного из-за возможного взрыва паров и возгорания масла, напряжения 1000-1500 В постоянного тока на электроды и нагнетание масла в межэлектродное пространство.

Недостатком известного способа является необходимость иметь источник высокого напряжения постоянного тока, средства соответствующей изоляции, а также опасность этого напряжения для обслуживающего персонала, взрыво- и пожаро-опасность.

Известен способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники путем введения в их картерное масло триботехнических составов: минеральных, органических, комплексных (см. например: Шабанов А.Ю. Очерки современной автохимии. Мифы или реальность. - СПб.: Иван Федоров, 2004. - 216 с.; Балабанов В.И. Безразборный сервис автомобиля. Обкатка, профилактика, очистка, тюнинг, восстановление. - М.: Издательство «Известия», 2007. - 272 с.; Дунаев А.В. Нетрадиционная триботехника. Модификация поверхностей трения. - 2013. - 270 с.).

Известный способ наиболее широко используется в Российской Федерации с конца 80-х годов на самой разнообразной гражданской и военной технике, защищен десятком зарубежных патентов и более 150 патентами Российской Федерации.

Наиболее распространенный вариант способа повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники включает ввод в картерное масло агрегатов модификаторов поверхностей трения, обкатку агрегатов на холостом ходу и защищен патентами РФ №2035636 (МПК F16C 33/14, 1993), №2057257 (МПК F16C 33/14, 1994), №2160856 (МПК F16C 33/14, 2000), №2243427 (МПК F16C 33/14, 2003), №2256802 (МПК F01M 9/02, 2003), №2264440 (МПК С10М 177/00, C10N 30:06, 2004), №2275417 (МПК С10М 103/06, С10М 125/00, B05D 5/08, 2004), №2293892 (МПК F16C 33/14, 2006), №2345176 (МПК С23С 24/02, С23С 26/00, F16C 33/14, 2008).

Недостатком известных способов является лишь частичное использование возможностей триботехнологий для повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ по патенту РФ №2256802 (МПК F01M 9/02, 2003) «Способ применения смазочной композиции с твердыми присадками в двигателях внутреннего сгорания», принятый за прототип, заключающийся в заливке в картер агрегата смазочной композиции с трибосоставом. Смазочную композицию с твердыми присадками заливают в поддон картера двигателя, образуя там масляную ванну, откуда насосом подают к узлам трения, причем смесь масла и твердой присадки непрерывно перемешивают с помощью мешалки с электрическим приводом.

Недостатком известного способа является лишь частичное использование возможностей триботехнологий для повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности смазочного действия в агрегатах самоходной автотракторной техники методами триботехнологий в условиях эксплуатации машин.

Техническая задача достигается тем что, в комплексном способе повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники, заключающимся в заливке в картер агрегата смазочной композиции с трибосоставом, согласно изобретению, электрически изолированные электроды устанавливают в перемешиваемую часть картерного масла и проточные части системы смазки, заливают смазочную композицию с модификатором поверхностей трения, например, марки «Fe-do», в зависимости от степени износа агрегата, площади поверхностей трения и свойств масла, задают количество активной части модификатора равное 0,01-0,025% на литр масла, запускают технику на холостой ход или на работу без нагрузки на 0,5-1,5 часа, очищая поверхности трения от наслоений, разрушенных кристаллов, образуют ювенильные активные поверхности, создающие вместе с измельченными частицами трибосостава новые структуры, через 0,5 часа от начала трибообработки включают подачу на электроды безопасного напряжения постоянного или переменного тока, через 15-30 моточасов штатной работы тракторной техники или 200-300 км пробега автомобилей, сливают смазочную композицию, отключают подачу напряжения, заливают свежую аналогичную смазочную композицию, через 60-150 моточасов работы тракторной техники или 1000-2000 км пробега автомобилей снова подают на электроды то же напряжение, после исчерпания срока службы смазочной композиции последовательно заливают свежие масла, подают на электроды то же напряжение, а трибосостав вводят меньшими количествами по мере необходимости, определяемой диагностированием.

Комплексный способ повышения эффективности смазывания в агрегатах автотракторной техники заключается в том, что электрически изолированные электроды устанавливают в картер и проточные части системы смазки. В картер заливают смазочную композицию с модификатором поверхностей трения, например, марки «Fe-do». В зависимости от степени износа агрегата, площади поверхностей трения и свойств масла, задают количество активной части модификатора равное 0,01-0,025% на литр масла. Запускают технику на холостой ход или на работу без нагрузки на 0,5-1,5 часа, что обеспечивает очищение поверхностей трения от наслоений, разрушенных кристаллов и образует ювенильные активные поверхности, создающие вместе с измельченными частицами трибосостава новые структуры. Через 0,5 часа от начала трибообработки включают подачу на электроды безопасного напряжения постоянного или переменного тока, величиной 12, 24, 48 или 100 В постоянного тока или 12, 24, 48, 80 В переменного тока.

Через 15-30 моточасов штатной работы тракторной техники или 200-300 км пробега автомобилей, сливают смазочную композицию, отключают подачу напряжения, заливают свежую аналогичную смазочную композицию.

Через 60-150 моточасов работы тракторной техники или 1000-2000 км пробега автомобилей снова подают на те же электроды то же напряжение, а после исчерпания срока службы смазочной композиции последовательно заливают свежие масла, подают на электроды то же напряжение, при этом трибосостав вводят меньшими количествами по мере необходимости, определяемой диагностированием.

Электрическое напряжение подают, как минимум, на один, электрически изолированный от агрегата, электрод, находящийся в перемешиваемой части картерного масла и в других проточных частях системы смазки агрегата. Это позволяет более эффективно осуществлять эмиссию зарядов в масла.

Смазочная композиция с модификатором поверхностей трения марки «Fe-do» сокращает время образования триботехнического покрытия.

В зависимости от величины поверхностей, особенностей поверхностей трения агрегата, объема и свойств масла подают напряжение величиной 12, 24, 48 или 100 В постоянного или 12, 24, 48, 80 В переменного тока. Выбор таких значений напряжений обеспечивает более эффективное наращивание триботехнических покрытий.

Изготовление электродов из мягких металлов, таких как цинк, олово, алюминий или медь способствует наибольшему уменьшению трения деталей. Примеры реализации способа.

Пример 1. На трассе Санкт-Петербург - Петрозаводск испытаны 25 легковых автомобилей, у которых ДВС были обработаны введением в их картерное масло серпентинового модификатора поверхностей трения марки «Fe-do» от ООО «РеалИнПроект». Выявлено, что через 1-2 тыс. км пробега автомобилей после трибообработки расход бензина у всех автомобилей в сравнении с расходом до трибообработки на той же трассе уменьшился на 5-6%.

Вслед за этим испытанием в ДВС всех автомобилей включили подачу напряжения на электрод («антенну») вместо сливной пробки в масляном поддоне ДВС и через пробег 300-500 км расход бензина у всех автомобилей уменьшился еще на 2-3%. Далее провели трибообработку составом «Fe-do» коробок передач (КП) этих автомобилей, а через 200-500 км пробега на изолированный электрод в масле этих КП, установленный вместо контрольной пробки, подали напряжение постоянного тока 12 В. В результате этого расход бензина дополнительно уменьшился еще на 2-3%, а в целом - на 9-12%.

Пример 2. На автомобиле Ford F-150 (ДВС V-8), пробег 250 тыс. км обычный расход бензина составлял 15 л/100 км. Ввели в картерное масло ДВС трибосостав «Fe-do» и подали напряжение на «антенну» в картерном масле постоянное напряжение 12 В. В результате расход бензина уменьшился до 13,7 л/100 км. Далее ввели тот же трибосостав в масла редукторов переднего и заднего моста, раздаточной коробки, подали напряжение постоянного тока 48 В на «антенны» в этих агрегатах, что снизило расход бензина до 13,2 л/100 км. В дальнейшей эксплуатации расход топлива уменьшился до 10-11 л/100 км.

Применение предложенного способа позволит повысить эффективность смазывания сопряжений трения агрегатов, что проявляется в уменьшении трения в них и, например, в уменьшении расхода топлива при эксплуатации автотракторной техники.