ВВЕДЕНИЕ:

     Настоящие квалификационные  испытания на стенде ОД-9 смазочной композиции «моторное масло М-14-Г2(к) + триботехнический состав НИОД (ТС НИОД)», являются составной частью НИР «Исследования по разработке и определению возможностей применения триботехнических составов НИОД для увеличения срока бессменной работы смазочных материалов при обеспечении повышенной надежности и ресурса ВТТ» (шифр «Вага-2001») и выполняются на этапе 2 данной НИР.
     Лабораторно-стендовые  исследования   и    испытания   смазочной  композиции «М-14Г2(к) + ТС НИОД» проводятся в соответствии с п. 2.2.1 ТЗ на СЧ НИР и п.1 календарного плана (подэтапы 1.1 и 1.2) контракта от 04.09.02 № 2806230  между ОАО «ВНИИтрансмаш» (Исполнитель)  и  ОАО НПП  «РАДИЙ»(Заказчик ).

  1.  ОБЪЕКТ  ИСПЫТАНИЙ.

        2.1  Эталон - штатное моторное масло М-14-Г2(к) ТУ 38.401-58-98-94 , паспорт №13 от 13.09.99. Изготовлено ООО  «Новокуйбышевский завод масел и присадок. По результатам входного контроля масло допущено к испытаниям.
        1.2  Опытный вариант  - смазочная композиция «М-14Г2(к) + ТС НИОД», представляющая собой моторное масло М-14-Г2(к), залитое в смазочную систему стенда ОД-9 после обработки дизеля составом НИОД-5 (изготовлен ООО НПИФ «Энион-Балтика» в соответствии с требованиями ТУ 0254-002-23124986-2001, партия № 74,  паспорт № 3 от 21.01.03) в соответствии с Дополнением к «Межведомственному методу оценки моющих и противоизносных свойств масел для быстроходных форсированных транспортных дизелей», приведенном в приложении А.

Данные входного контроля подтвердили соответствие поставленного на испытания  триботехнического состава НИОД (для моторных масел - ТС НИОД-5) требованиям ТУ 0254-002-23124986-2001.

Примечание - результаты входного контроля масла М-14-Г2(к) и ТС НИОД приведены в приложениях Б и В.


  2.  ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ.

     Проверка эффективности применения смазочной композиции «моторное масло М-14-Г2(к) + ТС НИОД» в узлах трения высокофорсированных транспортных дизельных двигателей для повышения надежности их эксплуатации, проведенная на основании сравнительной оценки моющих и противоизносных  свойств данной смазочной композиции  и штатного моторного масла М-14-Г2(к) на стенде ОД-9.

             3.  ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ.

     Испытания  опытного (смазочная композиция) и эталонного масел М-14-Г2(к) проводились на полноразмерной одноцилиндровой установке ОД-9 по «Межведомственному методу оценки моющих и  противоизносных свойств моторных масел  для   быстроходных  форсированных   транспортных  дизелей» (утвержден Государственной межведомственной комиссией по испытанию топлив, масел, смазок и специальных жидкостей , Решение  № 23/1-203 от 20.12.84  г.).

     Установка ОД-9 и все используемые приборы прошли  метрологическую аттестацию и допущены  к  проведению  НИР  ( аттестат N А 205-2002/530  от  30.04.2002 г. ).В  соответствии  с     методикой     испытания   масел   проводились  в  объеме 120 часов 12-часовыми повторяющимися циклами без долива свежего масла.  По окончании каждого цикла отбиралась проба масла (0,5 л) для  физико-химического анализа.

             4.  РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ.

     Смазочная композиция  «М-14-Г2(к) + ТС НИОД»  выдержала  в  полном  объеме 120-часовые  испытания на установке ОД-9.

     Основные рабочие параметры и тепловой режим двигателя при испытаниях опытного и эталонного масел имели практически одинаковые значения и соответствовали режиму испытаний. Осмотр деталей двигателя после испытаний показал,  что шейки  коленчатого вала,  коренные и шатунные вкладыши,  гильза цилиндра и поршень не имели рисок, натиров, задиров и коррозионных   поражений.

     Следует обратить внимание на то, что при проведении испытаний опытной композиции на 10 и 11-ом часу имело место падение мощности двигателя вследствие закоксовывания распылителей форсунок. Причина закоксовывания распылителей форсунок однозначно не определена. Применяемое топливо полностью соответствует ГОСТ 305-82 и данным паспорта, в ходе испытаний не менялось.

     Необходимо отметить, что на ранее проведенных испытаниях  с использованием ТС НИОД закоксовывания распылительных форсунок не наблюдалось.

      Количественная  оценка   отложений нагара и лака на поршнях проводилась по методу 344-Т.  Результаты оценки поршней по нагаро- и лакообразованию представлены в таблице 1.


Таблица 1.  Оценка состояния  поршней по методу 344-Т, в баллах.

 

 

 

                    О т л о ж е н и я

 

 

Испытывае-мое
масло

 

Нара-ботка двигателя.
ч.

 

В канавках колец

 

На перемычках поршня.

 

На юбке порш-ня.

 

На внут-ренней поверхности поршня.

 

Средняя суммарная оценка.

 

  

компрессионных

 маслосъемных

        

 

 

1

2

средняя

1

2

средняя

1

2

средняя

 

 

 

М-14-Г2(к) (эталон)

 

120

 

2,1

 

2,1

 

2,1

 

0

 

0

 

0

 

2,1

 

1,0

 

1,55

 

1,00

 

0,50

 

5,15


«М-14Г2(к) + ТС НИОД" (опытное)

 

120

 

1,9

 

 

1,7

 

1,8

 

0

 

0

 

0

 

1,5

 

0,9

 

1,20

 

0,90

 

0,50

 

4,40
 

     Как    следует  из  таблицы 1, обработка  ТС “НИОД” при испытаниях масла М-14-Г2(к) практически не отражается   на моющих свойствах масла. Разница в оценке состояния поршней составила   14,5 % ,т.е. - менее 20 %,что дает основание считать масла равноценными по указанным свойствам. т.к. по п.5.6 “Межведомственного метода оценки моющих и противоизносных свойств  моторных масел для быстроходных форсированных транспортных дизелей” опытное и эталонное масла считаются равноценными , если величина оценочных показателей обоих масел не различается более, чем на 20 %  (показатели эталона принимаются за 100 %).

     Величина радиального износа гильзы цилиндра определялась методом искусственных баз (вырезанных лунок) по ГОСТ 17534 с помощью прибора УПОИ-6. Обработка результатов измерения лунок до и после испытаний позволяет получить величину линейного износа гильзы цилиндра в местах нарезки лунок  (погрешность измерения 1 мкм). Результаты   определения  износа  гильзы  цилиндра представлены в таблице 2.


Таблица 2.  Износ гильзы цилиндра.
 

 

Наименование

масла

 

Средний износ по поясам, мкм

 

Усредненный износ, мкм

 

1

2

3

4

5

6

7

  

 

Эталон М-14-Г2(к)

 

12,3

 

7,2

 

2,7

 

3,6

 

5,3

 

4,3

 

4,9

 

5,8

 

Опытное «М-14Г2(к) + ТС НИОД»

 

9,7

 

3,6

 

4,4

 

2,2

 

2,4

 

2,5

 

2,5

 

3,9
 

 

     Из данных таблицы 2 следует, что после испытаний на опытной композиции уменьшился износ гильзы цилиндра: по величине максимального износа - на 21 %, по величине среднего износа -  на 33 % (в  1,5 раза).

     Износ поршневых колец определялся посредством их взвешивания на аналитических весах до  и  после  испытаний (кольца после испытаний отмывались кипячением в специальном растворе). Данные по износу поршневых колец приведены в таблице 3.

Таблица 3.   Износ поршневых колец.
 

 

Наименование масла

 

Износ колец, г

 Износ комплекта колец, г.

 

1

2

3

4

 

Эталон

М-14-Г2(к)

0,36165

0,16115

0,03470

0,02280

0,58

Опытное

«М-14Г2(к) + ТС НИОД"

 

0,29155

 

0,13535

 

0,04375

 

0,03895

 

0,51
 

 

     Из данных таблицы 3 следует,что износ комплекта колец после работы на эталоне на 12 % больше, чем после работы  на опытной композиции.  При этом все компрессионные кольца сохранили хромовое покрытие и  свою геометрию.

     На основании моторных испытаний можно однозначно констатировать положительное влияние применения ТС “НИОД”.

     Физико-химические показатели масел определялись через каждые 12 ч работы двигателя. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4.  Изменение физико-химических показателей масел в процессе испытаний на ОД-9.

 

 

Определяемый  показатель

Продол-житель-ность испыта-ний, ч

ч

Вязкость кинемати-ческая при 100  ОС,

Щелочное число,

 

 

Кислотное число,

 

Массовая доля

меха-нических примесей,

Температу-ра вспышки,

з/т (о/т),

Зольность

сульфат-ная,

Плотность

при

20 ОС,

 

ч

мм2/с

мг КОН/г

мгКОН/г

% масс.

ОС

% масс.

кг/м3

1

2

3

4

5

6

7

8

Масло М-14-Г2(к)- эталон

0

13,80

6,47

1,20

0,015

195 (218)

0,90

893,0

12

13,93

5,69

1,04

0,14

190

0,93

894,0

24

14,24

5,65

1,06

0,18

202

0,94

893,5

36

14,73

5,27

1,06

0,29

203

0,94

893,2

48

14,73

5,21

1,12

0,42

210

0,95

895,4

60

14,91

4,72

1,13

0,64

207

0,98

895,4

72

15,24

4,01

1,23

0,77

212

0,98

896,6

84

15,42

3,90

1,25

0,91

213

0,99

896,8

96

15,81

3,82

1,34

0,95

214

0,99

898,1

108

16,23

4,05

1,50

1,02

218

1,00

899,5

1

2

3

4

5

6

7

8

120

16,89

3,85

1,81

1,11

215

1,02

902,3

 

Смазочная композиция «М-14-Г2(к) + ТС НИОД» - опытное

0

13,80

6,47

1,20

0,015

195 (218)

0,90

893,0

12

13,65

6,71

1,38

0,09

193

0,89

892,1

24

13,89

6,68

1,39

0,21

195

0,90

893,0

36

13,91

6,70

1,38

0,27

197

0,91

893,1

48

14,00

6,70

1,34

0,31

197

0,93

893,3

60

13,98

6,72

1,28

0,39

195

0,94

893,3

72

14,11

5,89

1,31

0,41

200

0,94

894,0

84

14,37

5,34

1,39

0,46

200

0,93

896,1

96

14,51

4,94

1,36

0,46

203

0,94

896,8

108

14,87

4,81

1,49

0,50

203

0,95

896,0

120

15,22

4,68

1,61

0,55

203

0,95

895,4
 

 

     Из данных таблицы 4 следует, что физико-химические показатели опытного и эталонного масел изменяются в пределах, характерных для штатного масла М-14-Г2(к). Однако изменение показателей опытного масла в данных сравнительных испытаниях происходит менее интенсивно: после 120 ч испытаний  значение кинематической вязкости у опытного масла  выросло на  10 %  по сравнению с исходным, в то время как  у эталона - на 22 %;    массовая   доля механических примесей за период испытаний у эталона составила 1,11 %,  у опытного масла - 0,55 %; значение щелочного числа, характеризующее срабатываемость моющей присадки, у опытного масла снизилось на 28 % , у эталона - на 40%.

 

5.  ВЫВОДЫ:

     5.1  По моющим свойствам опытное масло находится на одном уровне с эталоном (разница в оценке состояния поршней составила  14,5 % ,т.е. - менее 20 %).

     5.2  Введение добавки “ТС НИОД-5” положительно влияет на противоизносные свойства масла М-14-Г2(к): усредненный износ гильзы цилиндра при работе с опытным маслом на 33%  (в 1,5 раз) меньше, чем с эталонным; износ комплекта поршневых колец после работы с опытным маслом  на 12 % меньше, чем после работы с эталонным, при этом все компрессионные кольца сохранили хромовое покрытие и свою геометрию.

     5.4  Физико-химический анализ масел показал, что при проведении испытаний на опытном масле изменение таких показателей как кинематическая вязкость, щелочное число и механические примеси происходит менее интенсивно, чем при аналогичных испытаниях на эталонном масле, что говорит о более мягком режиме работы опытного масла.

 

          ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

     Результаты, полученные при проведении на стенде ОД-9 сравнительной оценки моющих и противоизносных свойств масел, показали, что применение смазочной композиции  «моторное масло М-14-Г2(к) + ТС НИОД» существенно снижает износ гильзы цилиндра, повышая  таким образом эффективность эксплуатации двигателя.

     Для выдачи окончательного заключения следует рекомендовать данную смазочную композицию к испытаниям, предусмотренным на этапе 3 данной НИР.

 

 

 




     Целью настоящих испытаний является проверка возможности применения смазочных масел  с добавлением триботехнических составов  “НИОД” (ТС НИОД) в узлах  трения для повышения  эффективности их эксплуатации, а также проверка обеспечения надежной работы узлов и агрегатов при пониженном содержании смазочных материалов или их полном отсутствии.

     В моторные масла вносится  триботехнический состав ТС НИОД-5.

                   1.  Предварительная обработка дизеля ОД-9 ТС НИОД.

                1.1  Дизельный двигатель ОД-9 собрать и обкатать в обычном порядке.
                1.2  Количество масла в системе смазки двигателя уменьшить до минимально возможного, обеспечивающего эксплуатацию в течение 1 часа (30 л).  Приготовить смесь 50 мл испытываемого масла и 1,5 г ТС НИОД. Смесь перемешивать до полного устранения агломератов ТС и пузырьков воздуха.
                1.4  Ввести приготовленную смесь в цилиндр двигателя.
                1.5  Проворачивать двигатель, не запуская, в течение 2 минут
                1.6  В отдельной емкости смешать 0,5 л масла и ТС НИОД из расчета 5 г на 1 л оставшегося в дизеле масла. Смесь перемешивать до полного устранения агломератов ТС НИОД .
                1.7  Ввести полученную смесь в систему смазки дизеля.
                1.8  Не позднее, чем через 5 минут после введения смеси, запустить дизель и обкатывать его в течение 1 часа по штатной методике. После завершения обкатки, не позднее, чем через 5 минут после остановки, слить масло с ТС НИОД из масляной системы.
                1.9  Заправить масляную систему двигателя испытываемым маслом в полном объеме.

Примечания:

       ♦  Испытания обработанного двигателя должны начаться не позднее, чем через 5 суток, после обработки; в случае невозможности своевременного начала испытаний двигатель следует запускать на 30 минут каждые 48 часов.
       ♦  Не допускается переборка обработанного дизеля до завершения испытаний во избежание смещения приработанных пятен контакта и потере трибоэффекта.

            2.   Измерение износа гильзы цилиндра.

         2.1  Износ гильзы цилиндра определяется по глубине вырезанных лунок с помощью прибора УПОИ-6 в соответствии с ГОСТ 17534.
         2.2  В случае отсутствия лунок после испытаний износ гильзы определяется с помощью индикатора-нутромера 2 класса посредством измерения диаметра гильзы цилиндра в двух направлениях и трех поясах по высоте гильзы до и после испытаний.

Примечание:

       ♦  Отсутствие вырезанных лунок после испытаний не является браковочным параметром при испытаниях ТС НИОД.

 

 



ПРИЛОЖЕНИЕ  Б-А.
(обязательное)

                                         ОАО “ВНИИТрансмаш”
                                      НТЦ 30, лаборатория 301
                                      Результаты анализа ГСМ

 

А Н А Л И З  №  79
По заявке отдела    12   от  “ 24 ”   сентября 2002 г.

          Наименование пробы: Масло М-14-Г2(к), пасп. № 13 от 13.09.99

 

 

№   п/п

 

Наименование

показателя

Норма по

ТУ 38.401-58-98-94

Данные

паспорта

№ 13

 

Фактические

 данные

1

 

  Массовая доля меха-

  нических примесей, %


Не более 0,015


0,014


0,015

2

  Массовая доля воды, %

Не более  “следы”

Следы

Следы

 

3

  Вязкость кинематическая  при 100 ОС,
мм 2/с


14,0 - 15,0


14,33


13,80

4

  Щелочное число,

  мг КОН/г


Не менее 6,00


6,45


6,47

5

  Температура застыва-

  ния , ОС

Не выше 

минус  25

Данные

отсутствуют

Минус 27

 

6

  Температура вспышки

  в открытом тигле, ОС

 

 

Не ниже 215

 

233

 

218

7

  Плотность при 20  ОС,

  кг/м3


Не более 910


894


893
 

          Заключение:  По проверенным показателям соответствует требованиям  ТУ 38.401-58-98-94  и  данным  паспорта № 13 на  масло  моторное М-14-Г2(к).
/ Начальник лаборатории 301:
Ведущий инженер лаб. 301:		 А.Г. Кононов

Т.Н. Блохина

Дата выдачи анализа   24 сентября 2002 г.



 

ПРИЛОЖЕНИЕ В-А

(справочное)

                                       ОАО “ВНИИтрансмаш”
                                    НТЦ 30, лаборатория 301

А Н А Л И З  №  105/1
 По заявке отдела    30  от  22  января  2003 г.

          Наименование пробы:  Состав триботехнический НИОД (НИОД-2 и НИОД-5), партия № 74, паспорт № 3 от 21.01.03,  сертификат соответствия №  0165746 от 10.12.02 , разработчик-изготовитель ООО ПНИФ “Энион-Балтика”.

           Дата изготовления:  15 сентября 2002 г.

 

 

№   

п/п

 

Наименование  показателя

 

Норма по

ТУ 0254-002-23124986-2001

 

Фактические

 данные

 

 

1

 

 

Массовая доля меха-

нических примесей, %

 

 

Отсутствие

 

Отсутствие

 

2

 

Массовая доля влаги, %

 

Не более  10

 

5,8  (НИОД-2)

4,9 ( НИОД-5)

 
 

          Заключение:  Состав триботехнический НИОД по проверенным показателям соответствует требованиям ТУ 0254-002-23124986-2001.

 

/ Начальник лаборатории 301:
Ведущий инженер лаб. 301:		 А.Г. Кононов

Т.Н. Блохина

            Дата выдачи анализа:  23 января 2003 г.