Установка для испытания моторных масел

 

Изобретение относится к приборам для исследования эксплуатационных свойств моторных масел и обеспечивает повышение точности оценки этих свойств при одновременном ускорении проведения испытаний. Установка содержит картер с масляной ванной, лакообразователь, нагревательный элемент и маслозаборник в виде подвижного кольца для подачи масла на стенку лакообразователя. Установка снабжена датчиками коррозии, закрепленными на лакообразователе вдоль него. Внутренняя поверхность верхней части маслозаборника воронкообразная, диаметр верхнего основания превышает диаметр внутренней цилиндрической поверхности в нижней части маслозаборника, над которым размещен кольцевой элемент для равномерного нанесения масляной пленки на поверхность лакообразователя. Электронагревательный элемент выполнен с возможностью формирования градиента температур вдоль лакообразователя. За один цикл испытаний удается дать дифференцированную оценку масла по его нагарои лакообразующей способности и коррозионным свойствам, при этом при работе установки моделируются реальные условия смазки, характерные для работы пар трения в двигателях внутреннего сгорания. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G О1 N 33/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfl HAM

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 4435850/23-26 (22) 03.06.88 (46) 23.08.90. Бюл. М 31 (71 ) Центр апьный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72 ) Б.М.Бунаков, А. Н. Первушин, В. А.Кауров, А.Л. Чудиновских, Н.Д.Беляков, М.А. Григорьев, И.M,Ìèøèí, С, А. Глаговский и А.А.Шевцов (53) 665.521.5:532.13 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 258721, кл. G 01 М 33/28, 1968, (54 ) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МОТОРНЫХ

МАСЕЛ (57) Изобретение относится к приборам для исследования эксплуатационных свойств моторных масел и обеспечивает повьппение точности оценки этих свойств при одновременном ускорении проведения испытаний. Установка содержит картер с масляной ванной, лакообраэонатель, нагревательный элемент и маслоИзобретение относится к приборам для исследования моющих, нагаро- и лакообразующих, противокороззнонных и окислитепьных свойств моторных масел с присадками н моторной и химической пром ппленности, Целью изобретения является повышение точности оценки эксплуатационных свойств моторных масел при одновременном ускорении проведения испытаний.

На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 — лакообразонатель

ÄÄSUÄÄ 1587442 A 1

2 заборник в виде поднижного кольца для подачи масла на стенку лакообразователя. Установка снабжена датчиками коррозии, э акрепленными на лакообраэователе вдоль него. Внутренняя поверхность верхней части маслоэборника воронкообразная, диаметр верхнего основания пренышает диаметр внутренней цилиндрической поверхности в нижней части маслозборника, над которым размещен кольценой элемент для равномерного нанесения масляной ппеики на поверхность лакообразователя. Электро-. нагревательный элемент выполнен с воэможностью формирования градиента темпер атур вдоль л акообр as он ат еля. 3 а . один цикл испытаний удается дать дифференцированную оценку масла по его нагаро- и лакообразующей способности и коррозионным свойствам, при этом при работе установки моделируются реальные условия смазки, характерные для работы пар трения н двигателях внутреннего сгорания. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. С и нагреватель; на фиг, 3 — установка маслозаборника и кольцевого элемента, Установка содержит картер 1 с масляной ванной, н которой находится испытуемое масло, Внутри картера неподвижно в вертикапьном положении уста" нонлен цилиндрический лакообраэователь 2 с закрепленными на наружной поверхности лакообраэователя на различной его высоте съемными металлическими плостинами - датчиками 3 коррозии, Нижняя часть цилиндра лакообразователя находится в масляной ванне картера, 1587442 крышка 4 которого обеспечивает свободный доступ атмосферного воздуха, В верхней части установки размещен электрический нагреватель 5 переменной мощности, состоящий из корпуса 6 со 5 спиралью 7 (позволяет регулировать о нагрев от 1150 до 450 с) и нагревательного элемента 8, Алюминиевый элемент 8, расположенный внутри цилиндра 10 лакообразователя 2, имеет форму, близкую к форме усеченного конуса с переменным углом наклона образующей, что обеспечивает переменный воздушный за3ор между наружной боковой поверхнос- 15 тью "нагревательного элемента и внутренней поверхностью цилиндра. С наружной поверхностью цилиндра лакообразователя соосно с ним установлены подвижные маслозаборник 9, выполненный н виде кольца, и кольцевой элемент . 10, охватывающие цилиндрическую поверхность лакообразователя. Кольцевой элемент 10 расположен над маслозаборииком 9 и жестко связан с ним.

Внутренняя поверхность маслоэаборника выполнена воронкообразной, при этом величина конусного зазора между ней и наружной поверхностью лакообраэавателя выбирается из расчета количества масла, достаточного дпя. смазки всей поверхности оценочного элемента (цилиндра лакообразователя) з а один хоц. Конусная поверхность 11 переходит во внутренний цилиндричес35 кий поясок 12, через который осуществляются истечение масла и смазывание нагретой поверхности оценочного элемента. Внутренний диаметр кольцевого элемента 10 для калибровки масляной 40 пленки выбран меньшим внутреннего диаметра кольца маспозаборника 9, при этом определенное опытным путем оптимальное соотношение величины радиального зазора о, образованного между 45

1% наружной поверхностью цилиндра лакообразователя и внутренней цилиндрической поверхностью маслозаборника, к величине радиального зазора д« между на-. ружной поверхностью лакообр аз онателя

50 и внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого элемента составляет

1,0-1,125, Кольцо маслозаборника 9 и кольцевой элемент 10 размещены в обойме, состоящей из двух охватывающих их на55 ружные поверхности пластин 13 и 14, соединенных своими краями посредством резьбового соединения 15 через втулки

16 и 17, а также с приводными тягами

18 и 19, размещенны«и по разные стороны от оси лакообразователя и связанными с электродвигателем 20 посредством клиноременной передачи 21 и передачи, состоящей иэ двухзаходного винта 22 и гайки 23. Между сопрягаемыми поверхностями чластин 13 и 14 и кольцевых элементов 9 и 10 обеспечиваются радиальные и осевые зазоры 24 и 25 и, как следствие, возможность самоцентрирования элементов 9 и 10 при работе установки. Установка снабжена также съемным датчиком. 26 коррозии, термопарами 27 и 28 для контроля температур, установленными в верхней и нижней частях картера 1, а также пультом управления электроприводом (не показан), Датчик 26 выполнен в виде кольцевой закрепленной в маслозборнике 9 прокладки из цветного сплава, например, свинцовистой бронзы, охватывающей с зазором наружную поверхность лакообразователя 2, Кольцевая прокладка установлена соосно с мас- . лоэаборником, и ее внутренний диаметр равен внутреннему диаметру маслоэаборника.

Установка работает следующим образом, Вращение от электродвигателя 20 че-. рез клиноременную передачу сообщается двухзаходному винту 22, по которому совершает возвратно-поступательное движение гайка-привод 23, соединенная через обойму подвески с маслозаборником 9 и кольцевым элементом 10, При движении вниз кольцо маслозаборника погружается в масло, которое заполняет конусный зазор между кольцом и оценочным цилиндром. При движе«ыи кольца вверх масло, находящееся в зазоре, смазывает поверхности цилиндра.лакообразователя 2 и датчиков

3, имеющие различную, температуру нагрева, плавно нарастающую по высоте.

При этом максимальная температура имеет место в верхней части. При движении вниз кольцевой элемент 10 калибрует масляную пленку на цилиндрической поверхности и освобождает поверхность датчиков-свидетелей от окисного слоя масла, В результате контакта тонкой масляной пленки с нагретыми до различных температур участками цилиндра масло подвергается окислению, термической полимериз ации

15874 и в зависимости от своего качества obразует на поверхности нагаро- и лакоотложения с различной их качественной и количественной характеристикой по температурным зонам цилиндра. Одно5 временно происходит процесс корроэионного окисления на поверхностях ме— таллических датчиков-свидетелей с раэ— личной. интенси вно стью в з ави симости от температурной эоны, в которой они установлены, Наличие в маслозбор нике датчика

26 коррозии позволяет дать комплекс1О слое масла, характерном дпя основных пар трения ДВС. При этом оптимальное формирование тонкой д.гнамической мас- 5р ля ной пленки, равномерной по толщине по всей подогретой поверхности, обес— печивает ся при соотношении с,/ 7<= 1,0-1, 125. Отклонение величины d / d н сторону увеличения ИРиВОдит к умен ьше нию толщины масляной пленки, что значительно интенсифицирует процессы окисления масла и лакообразования на поверхности оценочного элемента и созную оценку и дополнительно повысить точность оценки коррозионных свойств моторных масел, поскольку этот датчик, последовательно контактируя с нагреты.ми до различных температур слоями масла и частично с кислородом воздуха, 20 обеспечивает оценку коррозионной активности динамической пленки масла °

При нахождении маспозаборника в нижнем положении датчик 26 подвергается воздействию незначительно поцогре- 25 того объема всей пробы масла. Во время движения маслозаборника вверх возрастает температура нагрева масла, а его количество по мере истечения масла через кольцевой зазор уменьшается, 3Q облегчая доступ воздуха к коррозирующей поверхности датчика коррозии, Б верхнем положении датчик коррозии подвергается воздействию нагретого до .максимальной температуры маспа. При

35 движении маслоэаборника вниз процесс окисления на поверхности датчика коррозии активизируется за счет возрастающего доступа кислорода воздуха при обеднении масляной пленки. В дальней- 4О шем процесс повторяется.

Принципиальным преимуществом предлагаемой установки является обеспечив аемая благодаря нали чию самоц ентрирующихся кольцевых элементов возмож- 45 ность исследования эксплуатационных свойств масел в тонком динамическом

42

6 дает воз можно ст ь сокращения продолжительности исггытаний ° Однако одновременно возрастает вероятность появления натиров на лакообразующей поверхности в верхней зоне оценочного цилиндра ввиду большего ее нагрева и, соответственно, большего температурного р асширения, н атиры приводят к нарушению процесса лакообразования, срыву масляной пленки и снижению таким образoM достоверности оценки лакообразований на оценочном элементе установки.

Отклонение величины это ro соотношения е сторону уменьшения вызывает увеличение избыточного количества маСла, наносимого на оценочную поверхность, в результате увеличивается время прогрева масляной пленки, а следовательно, и время исггытаний на оценочной поверхности, нарушается равномерность масляной пленки и искажается картина лакообразования, что исключает возможность точной оценки моющих свойств масел, Кроме того, толщина масляной пленки, о пр еделя емая соотношением

g, / 4 влияет на характер температурного градиента по высоте лакообразователя, поск чьку от нее зависит количество тепла, передаваемого с нагретой поверхно ти цилиндра лакоооразователя в объем динамической пленки масла, формируемой кольцевым элементом, Следовательно, за один цикл испытаний удается дать дифференцируемую оценку масла по его нагаро- и лако-. оор аз ующей способно сти и корр озионным свойствам, при этом при работе установки моделируются реальные условия смазки, характерные для пар трения дни гателя внутреннего с гор ания, При этом осуществляется комплексная оценка качества моторных масел позволяет быстро с требуемой точностью вы не сти ггредв арит ельное суждение о важнейших эксплуатационных свойствах всего ассортимента моторных масел от базовых до высших групп и определить эффективность действия присадок, Фор мул а из обретения

1, Установка для исггытания моторных масел, содержащая картер с масляной в анной, цили ядри че ский л акообр азователь, нагревательный элемент и маслоэаборник ы виде подвижного коль!

587442 ца для нанесения масла на стенку лакообразователя, охватывающий цилиндриче скую поверхность л акообр аэ ователя и размещенный в нижней части лакообразователя, о тли ч ающ ая ся

5 тем, что, с целью повышения точности оценки эксплуатационных свойств масел при одновременном ускорении про-. ведения испытаний установка снабжеФ

10 на датчиками коррозии, размещенными вдоль поверхности л акообр аз ователя по

его длине, кольцевым элементом для равномерного нанесения масляной пленки на поверхность лакообразователя, размещенным в его нижней части над маслоэаборником и охватывающим лакообразователь по периметру, внутренняя поверхность верхней части маслозборника выполнена в виде конуса, диаметр верхнего основания которого превышает диаметр внутренней цилиндри— ческой поверхности нижней части маслоэборника, нагревательный элемент уев тановлен с переменным по высоте зазором относительно цилиндрического лакообразователя.

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что нижний датчик коррозии размещен в маслозборнике и выполнен в виде кольца, охватывающего с зазором цилиндрическую поверхность лакообразователя, 3. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что отношение радиальных зазорОв между наружной поверхностью лакообразователя и внутренними цилиндрическими поверхностями маслозборника и кольцевого элемента составляет 1,0-!,125.!

587442

Ю

1Ч

17

g Ë7

Фиг.2

1587442

12 26 Я 1

Редактор О. Орковецкая

Корректор М.Максимишинец

Заказ 2417 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг.д

С ос т ави т ел ь А. Куб асов

Техред М.Дидык