Опытов двигателя ВАЗ 21011
Одним из путей повышения технико-экономических показателей двигателей внутреннего сгорания является уменьшения потерь на трение в их механизмах и системах. Перспективным направлением решения этой проблемы есть использования в двигателях проворного масла с разными палисадниками и добавками, которые реализуют принцип самоорганизации в узлах трения и, так называемое, “беззносне” трение. При использовании такой технологии добавки к проворному маслу, которые получили название кондиционеров металла и являются сложными химическими соединениями с активными ионами железа, происходят в результате химических реакций в зонах трения частью структуры металла, сглаживая шершавости и заполняя микропоры и мікро трещины. На поверхностях трения из компонентов кондиционеру металла формируется тонкий защитный пласт и в результате трибіохімічих реакций осуществляется цикл “ износлвосстановление”.
Одним из таких кондиционеров металла является добавка к проворному маслу компании Neways International.
Целью проведения опытов было определение влияния добавки Roil Gold к проворному маслу на показатели мощности и экономичности двигателя ВАЗ-21011 при работе по внешней характеристике, а также исследование ремонтно-возобновительных свойств добавки путем измерения компрессии в двигателе и мікро метража цилиндров и коленчатого вала.
Объектом исследований был двигатель ВАЗ-21011, который отработал свой ресурс (падение компрессии в цилиндрах было больше за допустимую величину. Див. таблицу 1).
Подготовка к опытам, параметры средств и характеристики процедур опытов.
Перед началом опытов было проведен разбор и промывания двигателя, выполненный микрометраж цилиндров двигателя и коренных и шатунных шеек коленчатого вала.
Опыты проводились на проворном масле "ТНК Мотор" с вязкостью по характеристике SAE 15W40 и новым масляным фильтром.
Мощность механических потерь определялась методом прокручивания двигателя от мотор-генератора исследовательского стенду MEZ-VSETIN в диапазоне от 1000 до 5400 мин-1 при полностью открытом дросселе и исключенном зажигании.
Скоростная внешняя характеристика снималась в диапазоне частот от 1500 до 5100 мин-1 с замером параметров через каждое 200 оборотов в минуту. Температура охлаждающей жидкости при снятии контрольных показателей поддерживалась в диапазоне 80±2°С, проворного масла 90±2°С. Снятие контрольных характеристик проводилось без изменения регулирований карбюратора. Угол опережения зажигания менялся за счет действия штатных устройств системы зажигания (центр обіжного регулятора и вакуум-корректора).
Компрессия в цилиндрах определялась на прогретом двигателе при прокручивание его от мотор-генератора при частоте оборотов 200 мин-1.
После сборки двигателя была проведенная его 10-ты часовая обкатка и сняты контрольные характеристики, которые представлены на рисунках 1 и 2.
Заливка добавки Roil Gold была проведена в соответствии с рекомендацией компании производителя Neways International из расчета 80 мл на 1 л проворного масла, то есть в двигатель ВАЗ-21011 было залито 310 мл.
30 часовой режим обкатки двигателя со сменной нагрузкой.
Обкатка двигателя на масле с добавкой проводилась на протяжении 30 часов при изменению нагрузки от минимальной до максимальной и частоты оборотов коленчатого вала от 800 мин-1 до 5100 мин-1; после чего снова были сняты контрольные показатели двигателя и замерянная компрессия в цилиндрах. Результаты сравнений показателей двигателя представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2. Уменьшение потерь на трение (уменьшение мощности механических потерь) наблюдалось во всем диапазоне частот обращения и на частоте обращения 5400 мин-1 составило 11,5%. Ощутимый прирост эффективной (полезной) мощности двигателя на внешней характеристике наблюдается только на больших частотах обращения, так как этот прирост был обусловлен в основном уменьшением механических потерь, абсолютные значения которых на низких частотах невысокие.
Изменение часового розходу топлива оказалось в пределах точности замера. Выросшая компрессия в цилиндрах, особенно в тех, где ее значения были низкими. (таблица 1).
После проведения этой серии опытов, по предложению представителей компании Neways International, была проведена дополнительная обкатка двигателя на протяжении 10 часов в режиме полного нагрузки и частотах обращения 3500-4500 мин-1 и снова снятые контрольные характеристики двигателя.
Результаты опытов показали (рисунки 1 и 2, таблица 1), что мощность механических потерь еще больше уменьшилась и на максимальных частотах обращения это падение составило 8,6%. Таким образом, суммарное уменьшение потерь на трение в двигателе составило приблизительно 20%, что надо признать впечатляющим результатом (рисунок 3).
Еще больше выросшая компрессия в цилиндрах, которая объясняется ремонтно-возобновительными действиями добавки к маслу Roil Gold. Увеличение компрессии, а другими словами, а другими словами, уменьшение пропуска газов через кольцевое уплотнение во время рабочего цикла, отобразилось на улучшении наполнения цилиндров свежей горючей смесью, о чем свидетельствует увеличение часового розходу топлива, и на протекание процессов сжатия и сгорание. Эти факторы, в совокупности с уменьшением потерь на трение, привели к увеличению максимальной эффективной мощности двигателя и крутячого момента на 7-8,5% в сравнении с результатами опытов без добавки (рисунок 4).
Разборка двигателя и замеры после опытов.
Разборка двигателя после проведения опытов и микрометраж цилиндров и коленчатого вала показали, что изменение их размеров находились в пределах точности замеров (цена деления измерительного прибора ±0, 002 мм). Визуальный обзор деталей показал, что на поверхностях (шейках коленчатого вала и кулачках и т.п.) образовалась явным образом заметная пленка, которая имела зеркальную поверхность. Толщина пленки, как следует из результатов мікро метража и из исследований разработчиков добавки Roil Gold, составляет судьбы микрометра. Однако эта толщина является достаточной для сглаживания микронеровностей и заполирования поверхностей, которые к испытаниям добавки имели матовый оттенок с по следам натирів. Нужно отметить, что выявленные при разборке двигателя к опытам дефекты на вкладышах при выбранном жестком режиме 10нчасовой обкатки (режим максимального крутячого момента двигателя, когда давка газов в цилиндре достигает самого большого значения), наверное, привели бы к стуку двигателя, росту мощности механических потерь, падению эффективной мощности. Однако при использовании добавки Roil Gold этого не наблюдалось. Можно предположить, что в данном случае відчулися действия ремонтно-возобновительных свойств добавки, которые обеспечивают возникновение на поверхностях трения защитного покрытия. Выглаживание поверхностей трения, их заполирование и привели к уменьшению коэффициента трения и существенному уменьшению потерь на трение, о чем говорилось раньше.
Замечание по исследованиям.
На основе проведенных исследований нужно ожидать и другие положительные эффекты от использования добавки к маслу Roil Gold. В частности, образование защитной пленки свидетельствует о возможном увеличений долговечности двигателя за счет повышения его износоустойчивости, реализации беззносного трение.
Уменьшение мощности механических потерь двигателя во всем диапазоне частот обращения, в том числе и оборотах холостого хода дает возможность обеднить регулирование карбюратора на холостом ходу. Это, однозначно, приведет к уменьшению эксплуатационного розходу топлива и уменьшению токсичности отработанных газов. Однако исследование этих аспектов действия добавки Roil Gold к проворному маслу в программу данного опыта не входили.
Испытание добавки Roil Gold специалистом с АВТОВАЗА
Устройство машини трения для испытаний кондиционера металла серии “Roil Treatment”
Тест 1
Тест 2
Тест 3
Тест 4
Тест 5
|
Поскольку очень сложно постоянно проводить автопробеги без масла в двигателе те демонстрировать таким образом работу продуктов серии “Roil Treatment” для большого количества потребителей и дистрибьюторов, компанией Neways была представленная машина трения, которая имитирует работу двигателя и более наглядно показывает указанных продуктов. Здесь Вы увидите именно эти опыты, точнее, короткие извлечения из сюжета в виде фотографий. Для тех, кто захочет увидеть полностью видео сюжет, может скатать файлы из сайта. Демонстрировали работу продуктов серии “Roil Treatment” на машине трения дистрибьюторы компании Neways Николай Безперстов и Юрий Сергеев, профессиональный автомобилист, который прошел за 14 лет работы в системе ВАЗа путь от слесаря до начальника цеха и директора станции технического обслуживания.
Которая устройство этой машини? Внутри электродвигатель, который крутит через шкив колесико. Под колесиком стоит ванночка, закрепленная с помощью винта, в которую наливается проворное масло. К колесику ( колесико погружений в проворное масло и при его обращении на нем сразу же образовывается масляная пленка) прижимается ролик с помощью рычага, который крепко затиснутый с помощью винта и не крутится. На самом рычаге находится устройство ( с градуированной шкалой в кг) для измерения силы прижимания ролика к колесику, которое крутится, с помощью рычага. Таким образом, образовывается пара трения, которая имитирует работу двигателя или другого агрегата. На этой машине трения и были проведены контрольные тесты, которые наглядно показывают работу кондиционера металла Roil Gold, которая повышает коэффициент полезного действия (ККД) разных деталей агрегатов автомобилей, мотоциклов, а также других металлических механизмов. На такой машине трения можно демонстрировать хоть каждый день, хотя каждый час работу автомобильных добавок. Причем, можно провірити работу не только добавок компании Neways, а и палисадники других компаний. По величине нагрузки на цилиндры и глубине износа контрольных цилиндров можно определить эффективность дорогой добавки.
Для теста авто добавки Roil Gold компании Neways использовали хороше синтетическое проворное масло ESSO, класс его очень высокий, производится оно в Германии. Его замену в двигателе проводят после 8-10 тыс. км. Пробега автомобиля, так как оно окисляется (угорает) и уже не владеет необходимыми смазывающими свойствами.
Проворное масло ESSO залили в ванночку, потом ванночку закрепили под колесиком. Колесико частью поверхности погружено в масло. Потом включили двигатель. Поскольку колесико погружено в масло, то при его обращении на нем сразу же образовалась масляная пленка. Колесико изготовлено из очень твердого сплава, который в деталях автомобиля, как правило, не применяется. Ролик изготовлен из постоянные, которая применяется для изготовления деталей двигателя.
Дальше ролик (он закрепленный неподвижно на основе рычага и не оборачивается и перемещает вместе с рычагом) прижали с помощью рычага к колесику, которое оборачивается, на 10 секунд с силой нагрузки в 10 кг. Во время прижимания ролика появляется характерный звук износа (сильный свистящий звук, похожий на визг)
В результате, вот такой вышел износ на ролике! Как Вы видите, граница свойства в проворного масла уменьшать трение и износ деталей агрегатов все же таки существует. Это не значит, что проворное масло плохое, это говорит о том, что границы смазывающих свойств масла все же таки есть. Как Вы увидите дальше в тестах, эти границы авто добавки компании Neways расширяются!
Теперь в эту же ванночку с маслом ESSO добавили автодобавку Roil Gold с помощью шприца в пропорции приблизительно 75:1000 (75 мл добавки на 1 л масла, немного меньше чем 1 часть добавки на 10 частей масла) и снова включили ненадолго двигатель для того, чтобы добавка перемешалась с проворным маслом ESSO
Теперь Николай Безперстов прижал ролик к колесику с большей силой – 80 кг на протяжении 15 секунд. Юрий Сергеевич при этом придерживал машину трения, чтобы не поднималась. Следует отметить, что на этот раз характерного свистящего звука не было, звук был очень мягкий, а не резкий визг. 
Потом рычаг подняли, вынули ролик. Не смотря на большую нагрузку (80 кг!) износ ролика не увеличился, а в месте самого износа металлического ролика его поверхность стала более тучной и зеркальной!
Этот же самый ролик перевернули на другую сторону износом в сторону Николая, чтобы его было видно (показанный авторучкой), а неизношенной поверхностью вверх, для прижимания к колесику в дальнейших тестах. Потом его прижали с помощью рычага к колесику, которое крутится, с загрузкою 10 кг на протяжении 10 секунд.
Вот что в результате этого получили. Обратите внимание, следов износа на поверхности ролика практически нет. Можно заметить, что есть лишь блестящее пятнышко в месте трения ролика с колесиком. Напоминаем, что в ванночке находилось проворное масло Esso перемешанное с добавкой Roil Gold
В эту же ванночку с проворным маслом ESSO, перемешанным с автодобавкою Roil Gold добавили большое количество воды и включили двигатель. Вода перемешалась с проворным маслом и авто добавкой, образовалась эмульсия. Возник матовый білувато-коричнуватого цвета шлейф масла вокруг колесика, которое крутится (масло вспенилось). То есть, создали ситуацию: пробитая головка блока двигателя и вода попала в масло. Вы самые понимаете, что смазывающие свойства у подобного состава минимальные и двигатель в такой ситуации, конечно, выйдет из порядка.
На тот же самый ролик (на его боку нужно от предыдущего опыта, а верх тучный; в ванночке проворное масло с добавкой и водой) снова дали нагрузки с силой 10 кг на протяжении 10 секунд.
Не смотря на то, что в ванночке кроме масла и автодобавки есть вода, все равно характерного звука износа не возникло. Да и как Вы видите и на самом ролике из следов износа видно только маленькое светлое блестящее пятнышко.
Вообще снятая ванночка с маслом. Созданная ситуация: пробитый картер двигателя, проворное масло, смешанное с автодобавкою и водой, вытекло вообще и двигатель работает практически на сухую. Здесь тоже дана нагрузки на ролик с силой 10 кг на протяжении 10 секунд. Смотрите дальше износ.
Как видите, величина износа не увеличилась, несмотря на то, что ролик вообще не смазывался ни проворным маслом, ни автодобавкою и работал практически на сухую. Обратите внимание, которое ни в одном из двигателей автомобилей нет такой загрузки на детали. То есть, если бы нагрузки происходила в обычных условиях эксплуатации автомобиля хотя бы на одну важную деталь двигателя на нее абсолютно малому участку поверхности (шириной всего в 2-3 миллиметра) с силой 10 кг на протяжении 10 секунд, то двигатель вышел бы из порядка ровно через 10 секунд и не помогло бы, как Вы видели, дорогое проворное масло. В этом вы могли убедиться самые результатами теста №1. Но вот что чудесно. Даже при такой большой нагрузке на металлический ролик он не имел износа благодаря использованной добавке Roil Gold, лишь маленький участок металлической поверхности ролика ( 2-3 мм) стала более тучной и зеркальной. А именно странное, что даже без смазки поверхностей ролика и колесика, которые трись, но обработанных добавкой, ролик также не получил износа!