Способ дозированного введения присадок, снижающих износ цилиндропоршневой группы двигателя

 

Использование: изобретение может быть использовано для снижения износа цилиндро-поршневой группы двигателя. Сущность изобретения: дозированное введение достигается размещением в потоке поступающего в двигатель воздуха мелкодисперсной присадки в смеси с веществом, способным к возгонке (связующим), при испарении которого, частицы присадки освобождаются с его поверхности примерно пропорционально объему поступающего воздуха и всасываются работающим двигателем. Данный способ не требует дополнительных устройств для подачи и дозирования присадок, что обеспечивает легкость реализации предлагаемого способа для любых двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, к способам снижения износа деталей цилиндро-поршневой группы двигателя.

Известен способ [1] фрикционного латунирования, при котором поверхность деталей покрывают тонким слоем латуни (меди, бронзы) под действием сил трения, используя токарный станок, а также специальные оправки, в которых соответствующие прутки (например, латунный Л-62) прижимаются к обрабатываемой поверхности. Недостатком способа является необходимость разборки двигателя, что связано с увеличением трудоемкости, себестоимости и временных затрат.

Известен способ [2] с введением присадки в топливо. Недостатком его является возможность засорения карбюратора и других элементов.

Известен способ с применением присадки ОМП-32 на основании глицерато меди в моторных маслах [3] (25% по объему). Трудящиеся поверхности при этом покрываются налетом меди. Недостатком его является возможность засорения тракта и выпадения присадки в осадок.

Известен способ с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ) и химически активных веществ (ХАВ), добавляемых в качестве присадки к маслам [4] Недостатки его те же, что и у [2] и [3] Пара трения кольцо-цилиндр является самым критическим элементом конструкции двигателя [5] потери на трение в котором могут быть более половины всех потерь в двигателе, а условия смазки этой группы деталей наиболее трудные. Поэтому выгодно вводить антифрикционные присадки непосредственно в цилиндры работающего двигателя. В патентах США N 2939437 и N 3145694 (прототип) предложено вводить присадки в виде аэрозоля и эмульсии, но при этом нужны достаточно сложные дополнительные устройства.

Задачей изобретения являлось упрощение технологии введения присадки, снижение себестоимости и повышение надежности.

Пример конкретного применения способа, предлагаемый способ реализован следующим образом: на тракте всасываемого воздуха в ДВС с рабочим объемом цилиндров 1500 см³ (ВАЗ 2103) внутри воздушного фильтра устанавливалась рабочая емкость (пакетик из тканого материала) в котором находился брикет смеси нафталина и мелкого порошка бронзы (пудры) в весовом соотношении 70:30. Общий вес смеси в емкости 20 гр.

Во время работы двигателя смесь засасывалась им в цилиндры, образуя равномерный антифрикционный налет на трущихся деталях цилиндро-поршневой группы. Замену рабочей емкости со смесью производят через каждые 10 000 км пробега. Эффективность способа дополнительно проверялась на двухтактных микродвигателях для авиамоделей, имеющих небольшой моторесурс и работавших при испытаниях в высоконагруженном режиме. Смесь в виде сплавленной таблетки была перед всасывающим патрубком, несколько в стороне, чтобы не уменьшать его рабочее сечение. Введение антифрикционной присадки в поток всасываемого двигателем воздуха увеличивало моторесурс в 1,5-2 раза.

Для реализации предлагаемого способа наиболее простым и дешевым является дозирования любой применяемой мелкодисперсной присадки, примерно пропорционально объему всасываемого двигателем воздуха предлагается присадка, представляющая собой брикет прессованной или сплавленной смеси веществ, одно из которых является мелкодисперсной антифрикционной присадкой для цилиндро-поршневой группы двигателя, а второе является веществом, способным к возгонке при обычной температуре и не вредящем двигателю (например, бронзовая пудра и нафталин). Возгонка нафталина в потоке всасываемого воздуха равномерно освобождает частицы мелкодисперсной присадки, которая поступает в цилиндры. Дозирование осуществляется изменением концентрации присадки в смеси, изменением размеров или количества брикетов, вводимых в двигатель, а также регулированием потока обтекающего брикет воздуха, например, путем помещения брикета в рабочую емкость (одновременно предохраняющую брикет от замасливания в двигателях с отсосом картерных газов.

Технико-экономическая эффективность изобретения.

Использование предлагаемой присадки позволяет реализовать предложенный способ по сравнению с существующими и обеспечить следующие преимущества.

1. Существенно упрощается технология проведения работ. Установка рабочей емкости занимает 2-3 мин, что по сравнению с другими способами более чем на порядок или два меньше.

2. Существенно повышается надежность и КПД, т.к. исключается возможность засорения топливного или масляного трактов, а также устраняется возможность выпадения присадки в осадок.

3. В несколько раз снижается себестоимость присадки, поскольку применяются дешевые и достаточно распространенные вещества и материалы, например, бронзовая пудра и нафталин в количествах нескольких граммов.

Использование предлагаемого способа и присадки на машинах ВАЗ с рабочим объемом цилиндров 1500 см³ позволило увеличить ресурс до первого капремонта на 50-70% При этом затраты на обучение и освоение способа также существенно меньше.

Формула изобретения

Способ дозированного введения присадок, снижающих износ цилиндропоршневой группы двигателя, в воздушный тракт двигателя, отличающийся тем, что мелкодисперсная присадка в смеси с веществом, способным к возгонке (связующим), помещается в потоке поступающего в двигатель воздуха и при возгонке связующего частицы присадки освобождаются с его поверхности и всасываются работающим двигателем с потоком воздуха.