Способ стабилизации свойств масла в двигателе внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 77762 ЕСПУБЛИК(51) 5 Р САНИЕ ИЗОБРЕТ АТЕНТУ альное зная из соотноГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 21) 4783923/06(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СВОЙСТВМАСЛА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Использование: в машиностроении.Сущность изобретения: способ включаетоперации; контроль расхода масла, его доливки до максимального уровня, расчет коэффициента освежения и сравнения его с .эталоном. Новым в способе являются осуществление доливок при уменьшении масладо номинального значения, выбор в качестве эталона значение коэффициента освежеИзобретение относится к машиностроению и предназначено для применения в системах смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), других машин и механизмов. Из патентнои литературы известны всего три способа стабилизации свойств моторного масла в ДВС, основанные на весьма плодотворной идее периодического дозированного ввода непосредственно в систему смазки многофункциональных присадок или композиций присадок в количестве, необходимом и достаточном доя бессменного использования товарного масла и нормальной работы ДВС 1, 2, 3).Их эффективность подтверждена многочисленными лабораторными исследованиями, стендовыми, эксплуатационными (дорожными) испытаниями ДВС различного 2 ния 0,3 .ф 0,2, Кроме того, ном чениеуровня определяют, исх шения: Чном, =Чмэкс (1- Косв),где Чом - количество масла в системе смазки при номинальном уровне, л (кг);Чмвкс количество масла в системе при максимально допустимом уровне, л (кг);Косе - коэффициент освежения масла, равный 0,3 + 0,2, Предложенный способ стабилизации свойств масла в двигателе может быть использован в машинах и механизмах, эксплуатация которых осуществляется на смазочных маслах с присадками, 1 з. и. ф-лы. назначения и результатами внедренческих работ 4, 5,Широкомасштабное применение указанных способов могло бы обеспечить бессменную работу масел в подавляющем числе ДВС и снизить тем самым на 30,;.40 оь ф общий расход на эксплуатацию парка ДВС М страны.Но, не смотря на высокую технико-эко- с номическую и экологическую их эффектив- Я ность, сложнейшая и неразрешимая, (Я практически во всех отношениях проблема регулярных поставок многочисленных присадок для многомиллионного парка ДВС объективно препятствует внедрению бес- ф сменных режимов смазки даже в отдельных автопредприятиях, говоря уже о каком-ли-бо регионе, стране или мире в целом,Поэтому, повсеместно применяется единственный способ восстановлениясвойств масла в двигателе, включающий контроль его расхода, долинки масла до максимального уровня для компенсации расхода на угар и утечки 6.Доливки масла, производимые по мере 5 необходимости для стабилизации количества масла в системе смазки двигателя и его температурного режима, при этом делают часто, небольшими и неравными дозами впределах между рисками "Макс" и "Мин" 10 указателя уровня масла в картере.Мировая теория и практика эксплуатации ДВС в течение века однозначно подтверждают, что незначительное количество присадок, находящихся в небольших дозах 15 свежего часто доливаемого масла, вообще не стабилизирует физико-химические и функциональные свойства картерного масла, не .обеспечивает его бессменное использование и нормальную работу ДВС, 20Вот почему во всем мире масло при каждом техническом обслуживании (ТО) двигателя через. 10,016,0 тыс, км. пробега автомобиля полностью сливают и заливают в систему смазки вновь свежее. Только за счет регламентированных замен достигается каждый раз скачкообразное и не эффективное восстановление некоторых свойств масла в двигателе.Недостаток способа - большой расход 30масел на полные замены, составляющий до 30 ои выше. от общего расхода моторных масел на эксплуатацию парка ДВС в стране (да 3,0 млн. т в год).Недостаток обусловлен процессом стэрения, т, е. существенного ухудшения свойств масел. в период от заливки свежего до вынужденного полного слива отработанного (от ТО да ТО), в основном из-за недопустимо резкого снижения в них 40 концентрации присадок. Именно из-за этого ресурс масла в подавляющем числе отечественных ДВС, работающих на отечественных моторных маслах, весьма и весьма мал, а расход на слив и замены - 45 велик.Известен способ 7) стабилизациисвойств масла в двигателе, включающий контроль его расхода, доливки до максимального уровня, расчет коэффициента освежения,При этом используется соотношение:Чсл =Косв.,где Чсв - количество сливаемого масла,55кг;Ч - количество масла в системе смазки,кг; Косв - коэффициент освежения масла впределах 0,1Косв 0,5.Доливки масла, производимые как и впредыдущем аналоге толька для стабилизации количества масла в системе и его температурного режима, делают часто,небольшими и неравными дозами, поддерживая уровень между рисками "Макс" и"Мин".Освежают масло в системе в указанныхпределах коэффициента доливки в йеобходимом и достаточном количестве, при проведении каждого ТО двигателю, И именноэто обеспечивает стабилизацию его физикохимических и функциональных свойств, позволяет осуществлять нормальнуюэксплуатацию ДВС без полных замен.Реализация способа частичных заменотработанных масел свежими обеспечивает требуемый уровень стабилизации картерных масел во всех ДВС, не зависимо отстепени их износа и величину угара, снижает на 5060% расход масла на регламентные замены и на.1520 собщий ихрасход.С экономической точки зрения для незначительного количества новых в основном карбюраторных ДВС, практически неимеющих расхода масла на угар, этот способ- является весьма эффективным и единственным из всехизвестных на сегодняспособов, приемлемым для широкомасштабного внедрения,А для подавляющего количества изношенных карбюраторных и всех дизельныхотечественных ДВС, имеющих большие расходы масел на угар, он недостаточно эффективен, Наиболее подходящим для нихявляются способы, подтвердившие на прак.тике принципиальную возможность обеспечения определенного уровня стабилизациисвойств картерных масел за счет реализации их собственного, внутреннего качественного резерва при отказе ат полных ичастичных замен.Так, например, известен наиболее близкий по технической сущности способ 8) стабилизации свойств масла в двигателевнутреннего сгорания, включающий контроль его расхода, доливки до максимального уровня, расчет коэффициента освеженияи сравнение его с эталоном, Доливки масла,производимые как и в аналогах только длястабилизации количества масла в системе;иего температурного режима, делают частонебольшими и неравными дозами в пределах между рисками "Макс" и "Мин" указателя, Однако за счет реализациикачественногорезерва картерных масел иотказа от замен при проведении ТО, этотспособ позволяет сократить в ДВС, эксплуатирующихся с превышением эталона минимально допустимого удельного часовогодолива, расход масел на замены на 3040 ои в среднем - на 20% их общий расход.Собственными серьезными недостатками прототипа являются:- повышенные затраты труда и временина доливки масел;- необходимость организации четкогоучета расхода масел на доливки в каждомдвигателе;- необходимость определения удельно-.го часового расхода масел для каждого двигателя;- повышенные и практически непреодолимые трудности организационного планадля выполнения двух последних иэ вышеперечисленных недостатков.Недостатки обусловлены тем, что доливки масел осуществляются часто и небольшими дозами и выбором в качествеэталона минимально допустимого удельного часового долива.Целью настоящего изобретения являются устранения указанных недостатков иупрощение реализации способа на практике.Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе стабилизации свойствмасла в двигателе внутреннего сгорания,включающем контроль его расхода, доливкидо максимального уровня, расчет коэффициента освежения и сравнение его с эталоном, согласно изобретению доливкиосуществляют при уменьшении уровня масла до номинального значения, а в качествеэталона принимают значение коэффициента освежения 0,30,2,Номинальное значение уровня определяют при этом, исходя из соотношения:Чном = Чмакс(1 - Коса.),где Чном - количество масла в системе смазки при номинальном уровне, л (кг);Чмакс - количество масла в системе при максимально допустимом уровне, л (кг);Коса - коэффициент освежения масла, равный 0,3 ф 0,2.Такие доли вки стабилизируют количество масла в системе смазки и его температурный режим, а одновременно оптимизируют концентрацию и рисадок, физико-химические и функциональные свойства картерного масла. В комплексе это позволяет осуществлять бессменное его использование и нормальную эксплуатацию ДВС, Применение настоящего изобретения пол 5 10 ностью устраняет недостатки прототипа и позволяет повсеместно весьма просто реализовывать идеи дозированного ввода присадок 1, 2, 3 практически на всех типахДВС различного назначения без использования присадок, как таковых, в чистом виде,Сопоставительный с прототипом анализ показывает, что заявленный способ отличается тем, что доливки осуществляютпри уменьшении уровня масла до номинального значения, а в качестве эталона принимают значение коэффициента освежения 0,3 + 0,2. При этом номинальное значение уровня определяют исходя из выше приведенного соотношения, т, е. заявленное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна",Сравнение этого решения не только спрототипом, но и с другими изобретениями 1, 2, 3) в данной области техники не позволило выявить в них признаков, отличающихзаявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии кри 25 терию "существенные отличия",Изобретение применительно к двигателю автомобиля ВАЗ осуществляется следующим образом.Заливают согласно Инструкции по эксплуатации (6 в систему смазки двигателязаправочный объем 3,75 л свежего масла дометки "Макс" указателя уровня.Контролируют по Инструкции расходмасла на угар и утечки по указателю.Доливают периодически свежее маслодо метки "Макс" указателя в количестве1,12 л.О и редел я ют и редв ар и тел ь но с помощью соотношения номинальное значе 40 ние Чном =3,75 (1 - 0,3)=2,63 л, И так какв двигателе ВАЗ оно совпадает с меткой,"Мин" указателя, то доливки соответственно до метки "Макс" осуществляют каждыйраз при уменьшении масла в системе до45Принимают в качестве эталона коэффициент освежения К,св = 0,3. Сравнивают,используя соотношение, фактическое значение коэффициента с эталонным. И если запериод от ТО до ТО, пРоводимых по Инструкции через каждые 10,0 тыс, км, пробегаавтомобиля, оно не достигает эталонного,то двигатель эксплуатируют с полными или частичными заменами отработанного масла свежим, а если достигает- то без замен. Или другими словами; е ли за период от ТО до ТО уровень масла в системе не снижаетсядо метки "Мин", то двигател ь эксплуатируют с полными или частичными заменами, а если. Редактор Т.Куркова Заказ 4132 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 снижается - то без замен; При проведении испытаний заявленного изобретения на двигателе ВАЗ он снижался до метки "Мин" через каждые 8,09,0 тыс. км пробега автомобиля и соответственно с самого начала этот двигатель эксплуатировался на бессменном режиме смазки.При отклонениях от среднего значения коэффициента Косв. = 0,3 в меньшую сторону (к 0,1).резко ухудшаются физико-химические и функциональные свойства работающего без замен масла и соответственно уменьшается ресурс двигателя до капитального ремонта, а в большую (к 0,5) - ухудшается температурный режим двигателя, что так же приводит к уменьшению его ресурса. Тем самым, подтверждается оптимальность коэффициента освежения масла Коса =0,3.Предельные значения коэффициента, равные +0,2, и работоспособность соотношения подтверждены лабораторны. ми исследованиями, стендовыми и эксплуатационными испытаниями двигателей, результаты которых представлены автором во ВНИИГПЭ в акте испытаний аналога Я до корректировки он являлся прототипом).В двигателях автомобилей типа ВАЗ, КамАЗ и автобусов "Икарус" случайно (а возможно и не случайно), но самым счастливым для автора образом, расстояния между метками "Макс" и "Мин" указателя уровня масла в системе смазки оказались , необходимыми и достаточными для осуще 8ствления заявленного изобретения без какой-либо модернизации указателя, системы смазки или двигателя в целом и главное - без дополнительных трудозатрат, характер ных для прототипа 8. Это существенно упростило реализацию способа на практике в условиях рядовой эксплуатации двигателя автомобиля ВАЗ, КамАЗ и др. 10 Формула изобретения1. Способ стабилизации свойств маслав двигателе внутреннего сгорания, включающий контроль его расхода, заливки до максимального уровня, расчет коэффициента 15 освежения и сравнение его с эталоном, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения реализации способа на практике, заливку осуществляют при уменьшении уровня масла до номинального значения, а в каче стве эталона принимают значение коэффициента освежения 0,3 й 0,2.2, Способ поп,1,.отличающийсятем, что номинальное значение уровня масла определяют исходя из соотношения 25Чном = Чмакс(1 - Коса ) где Чном - количество масла в системе смазки при номинальном уровне, кг;Чмакс - количество масла в системесмазки при максимально допустимом уровне, кг;Коса. - коэффициент освежения масла,равный 0,3 + 0,2.35