Состав для ускорения приработки деталей цилиндропоршневой группы двигателя в период стендовой обкатки

 

Использование: в машиностроении, относится к составам для ускорения приработки двигателей, позволяющим снизить начальный износ деталей, их шероховатость, уменьшить мощность на преодоление сил трения и теплонапряженность. Сущность изобретения: состав для ускорения приработки деталей двигателей содержит цинк хлористый, хлорокись меди, олеиновую кислоту и дизельное топливо при следующем соотношении компонентов, мас.%: цинк хлористый - 1-4, хлорокись меди - 1-3; олеиновая кислота - 20-25; дизельное топливо - остальное. Использование дизельного топлива позволяет осуществлять приработку деталей непосредственно в процессе холодной обкатки двигателя.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к составам для ускорения приработки двигателей, позволяющим снизить начальный износ деталей, их шероховатость, уменьшить мощность на преодоление сил трения и теплонапряженность.

Известен состав ускорения приработки деталей двигателей, включающий порошок меди и смазку ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 (SU 179409). При работе пары трения сталь-сталь с применением указанной смазки значения коэффициента трения составляет 0,12 - 0,13, что вызывает значительные тепловые перенапряжения деталей.

Известен состав для ускорения приработки деталей двигателей, содержащий хлорную окись меди, олеиновую кислоту, присадку и минеральное масло (SU 1456453). Указанный состав позволяет сократить время приработки при нагрузке 980 Н и частоте 10 Гц до 20 мин, однако в данном случае приработочный состав имеет достаточно сложный состав и дорог вследствие наличия присадки.

Также известен состав для ускорения приработки деталей цилиндропоршневой группы двигателя в период стендовой обкатки, являющийся наиболее близким к заявленному и содержащий соединения цинка и меди, олеиновую кислоту и смазочный материал (RU 2016050). В данном случае в качестве смазочного материала используют базовое масло и применяют смесь гидроокисей металлов, что удорожает состав, причем при указанных выше параметрах время приработки составляет не менее 15 мин. Также отсутствует возможность осуществлять приработку при собранном двигателе.

Технической задачей данного изобретения является повышение технологических параметров как состава, так и способа его применения при одновременном удешевлении состава.

Указанная задача решается тем, что в качестве смазочного материала используют дизельное топливо, а в качества соединений цинка и меди - цинк хлористый и хлорокись меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цинк хлористый - 1 - 4 Хлорокись меди - 1 - 3 Олеиновая кислота - 20 - 25 Дизельное топливо - Остальное Поиск, проведенный по научно-техническим источникам информации, показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. он соответствует условию патентоспособности изобретения "новизна". Поскольку имеется потребность в такого рода составах и он реализуется на основе известных химических соединений, то заявленное соответствует условию "промышленная применимость". A так как в результате использования состава реализуется поставленная техническая задача, причем неочевидным для специалиста образом, то заявленное соответствует условию "изобретательский уровень".

Хлорокись меди используется для получения на поверхности деталей медной пленки. Она очень активно восстанавливает ионы меди на поверхности трущихся деталей и увеличивает толщину медной пленки. Цинк хлористый предназначен для получения вакантныx ионов меди. Олеиновая кислота является активным восстановителем меди на поверхности трущихся тел. Дизельное топливо служит для растворения компонентов и, обладая малой вязкостью, позволяет подавать состав в зону трения через дозирующие системы карбюратора или распылителя.

Состав готовили следующим образом. В емкость наливают необходимое количество олеиновой кислоты и нагревают ее до 370 - 380 K. Затем в нее при активном перемешивании добавляют предварительно смешанные порошки цинка хлористого и хлорокиси меди и выдерживают смесь при этой температуре 2 мин. В полученный раствор добавляют необходимое количество дизельного топлива и тщательно перемешивают. Далее при остывании раствора и отстаивании его жидкую фракцию используют при приработке деталей. Следует отметить, что в данном случае приработку можно осуществлять на стенде при частично или полностью собранном двигателе.

При использовании данного приработочного состава пленка меди появляется на всей поверхности гильзы поршневого кольца, заполняя микровпадины и микровыступы. При окончании подачи состава в цилиндры двигателя слой меди на микровыступах гильзы и колец стирается в результате изнашивания и остается только в микровпадинах. Такие заполнение микровпадин ионами меди дает снижение шероховатости поверхностей трения, уменьшает прорыв газов через поршневые кольца, что в период приработки оказывает огромное влияние особенно на процесс смазки приработочных поверхностей. Такое действие приработочного состава способствует ускорению формирования оптимальных трибологических свойств поверхностей трения, т.е. способствует ускорению приработки поршневой группы.

Проведение исследований состава показало, что уменьшение в нем хлорокиси меди менее 1% приводит к необходимости более длительного процесса приработки, увеличение свыше 3% практически снижает эффект вследствие сложности контроля роста медной пленки на поверхности деталей в процессе приработки и также приводит к удорожанию состава. Уменьшение в составе цинка хлористого менее 1% аналогично снижает появление медной пленки на поверхности поршневой группы, а увеличение более 4% также ведет к отсутствию роста указанного выше технического эффекта и перерасходу компонента. Наличие олеиновой кислоты в пределах 20 - 25% наиболее оптимально с точки зрения нанесения медной пленки на поверхность деталей и регулирования процесса увеличения этой пленки. Дизельное топливо позволяет осуществлять приработку деталей двигателя непосредственно при его сборке, т.е. либо при сборке очередного узла осуществляют приработку посредством притирки деталей друг к другу посредством известных методик, либо приработку деталей осуществляют при полностью собранном двигателе, при так называемой "холодной обкатке" - при принудительной прокрутке вала двигателя с впрыском состава по линии подачи топлива в двигатель.

Исследования поверхности деталей двигателей после приработки показали, что коэффициент трения снизился до величины 0,02 - 0,03 при сокращении времени приработки в отдельных случаях до 10 - 14 мин и контролируемом (по времени) процессе нанесения меди на поверхность трущихся деталей, что позволяет непосредственно сразу после приработки, проводимой при собранном двигателе, осуществлять его эксплуатацию без каких-либо профилактических работ. Это соответствует уменьшению в 2 - 3 раза прорыву газов из надпоршневого пространства, во столько же раз снижается расход масла на угар.

Кроме того, упрощение процесса приработки и снижение температуры в зоне трения в 2,5 - 3 раза позволяет применять его в любой мастерской без использования специального необходимого в известных случаях притирочного оборудования с высокой степенью эффективности.

Формула изобретения

Состав для ускорения приработки деталей цилиндропоршневой группы двигателя в период стендовой обкатки, содержащий соединения цинка, меди, олеиновую кислоту и смазочный материал, отличающийся тем, что в качестве смазочного материала используют дизельное топливо, а в качестве соединений цинка и меди - цинк хлористый и хлорокись меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цинк хлористый - 1 - 4 Хлорокись меди - 1 - 3 Олеиновая кислота - 20 - 25
Дизельное топливо - Остальное