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.

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.

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 (таблица 1).

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).

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