Уточнение сроков смены моторных масел при их эксплуатации в автобусах «Богдан-А091» и «Паз-4234»

УТОЧНЕНИЕ СРОКОВ СМЕНЫ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПРИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ В АВТОБУСАХ «БОГДАН-А091» И «ПАЗ-4234»

А.Б. Григоров, аспирант, НТУ «ХПИ», С.И. Наглюк, доцент, к.т.н., ХНАДУ, П.В. Карножицкий, доцент, к.т.н., НТУ «ХПИ»

Аннотация. Приведены результаты исследований, проводимых на базе ХАТП 16330, целью которых являлось уточнение сроков смены масел, эксплуатировавшихся в двигателях автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234». Периодический контроль качества отбираемых проб масел осуществлялся с применением интегрального диагностического параметра Ає.

Ключевые слова: пробег, сроки смены масла, доливка масла, диагностический параметр, эксплуатация, двигатель.

Введение

В условиях непрерывно растущих мировых цен на нефть и нефтепродукты особенно важную роль играет вопрос о рациональном использовании моторных масел. Малые сроки эксплуатации масла приводят к необоснованному его перерасходу, большие - к снижению эксплуатационной надежности и долговечности двигателя. Оптимальным решением в данной ситуации является проведение периодического контроля, который позволит прогнозировать сроки эксплуатации масла в двигателе по его фактическому состоянию.

Анализ публикаций

В условиях рядовой эксплуатации периодический контроль работающих масел в большинстве случаев не проводят, упуская из виду то, что масло контактирует одновременно со всеми поверхностями подвижно сочлененных деталей двигателя. В работоспособном состоянии масло обеспечивает в соединениях деталей так называемый «штатный» режим трения. Благодаря этому рационально используется технический ресурс двигателя, заложенный в его конструкцию при проектировании и изготовлении. При появлении в двигателе неисправностей масло может потерять работоспособность в течении очень краткого промежутка времени и стать основной причиной повышенного износа деталей и

преждевременного уменьшения этого ресурса [1, 2].

Цель и постановка задачи

На сегодняшний день выбор моторных масел и установление сроков их эксплуатации в двигателях автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234» осуществляется на основании руководств по эксплуатации к автобусам, в соответствии с которыми в двигателях автобусов «Богдан-А091» применяются следующие масла: ESSOLUB XD-3+ (15W-40) и ESSOLUB XD-3EXTRA (15W-40) фирм EXXON/ESSO; DELO CXJ (15W-40, 30, 40), фирм CALTEX/TEXACO; DELVAC HP (15W-40, 20, 30, 40), фирмы MOBIL;

RIMULA D (15W-40, 30, 40), фирмы SHELL; RPM HEAVY DUTY MOTOR OIL, фирмы CHEVRON. В двигателях автобусов «ПАЗ-4234» применяются отечественные моторные масла: летом при температуре до + 5 °С: М-10ДМ, М-10Г2, М-10Г2К.; зимой при температуре ниже + 5 °С: М-8ДМ, М-4 3/12Г2, М-8Г2к.. Также допускается применение зарубежных всесезонных моторных масел SAE 15W-40, SAE 20W-20, SAE 10W-40, SAE 10W-30. Учитывая рекомендации, приведенные выше, в двигателях автобусов «Богдан-А091» эксплуатировалось минеральное всесезонное масло ESSOLUB XT4 SAE 15W-40, API CF-4, а в двигателях автобусов «ПАЗ-4234» - масло М-10ДМ.

Замена моторных масел входит в перечень работ, осуществляемых при втором техническом обслуживании (ТО-2), которое проводится через каждые 16 тыс. км пробега. Однако, как показывает практический опыт эксплуатации автобусов, масло в одних случаях может утрачивать свою работоспособность раньше, чем проводится ТО-2, в других - намного позже. Поэтому целью данной работы является уточнение сроков эксплуатации моторных масел в двигателях автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234» на основании периодического контроля их качества. При проведении периодического контроля в качестве критерия пригодности масла к дальнейшей эксплуатации выбран диагностический параметр Де [3, 4].

Экспериментальные исследования

Наблюдения велись за 47 автобусами «Богдан-А091», оснащенными четырехтактным дизельным двигателем 4HGI фирмы Ки2и (Япония), и 31 автобусом «ПАЗ-4234», оснащенным четырехтактным дизельным двигателем Д-245.9Е2 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением надуваемого воздуха. Все автобусы находятся в эксплуатации с 2002 г. К моменту начала отбора проб масел пробег автобусов с момента их эксплуатации составил 200 - 400 тыс. км. Поэтому все исследуемые автобусы были условно разбиты на группы, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1 Группы автобусов в зависимости от пробега

Автобусы «Богдан-А091»

Г руппа Пробег, тыс. км Кол. автобусов, шт.

I 200 - 300 8

II 300 - 400 12

III 400 - 500 27

Автобусы «ПАЗ-4234»

Г руппа Пробег, тыс. км Кол. автобусов, шт.

I 200 - 300 11

II 300 - 400 19

Пробы масла из двигателей исследуемых автобусов отбирались примерно через каждые 5 - 6 тыс. км пробега. Для отобранных проб масел определяли диагностический параметр Де. Рекомендуемая величина диагностического параметра Де, при которой целесообразно осуществлять смену работавшего мас-

ла, равна 0,3. Зависимость параметра Де масла от пробега для некоторых автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234» соответственно приведена на рис. 1, 2.

0 5000 10000 15000 20000 25000

Пробег, км

Рис. 1. Изменение параметра Де масла SAE 15W-40 от пробега в двигателях автобусов «Богдан-А091»

0 5000 10000 15000 20000 25000

Пробег, км

Рис. 2. Изменение параметра Де масла М-10 ДМ от пробега в двигателях автобусов «ПАЗ-4234»

Интенсивность изменения параметра Де существенным образом зависит от технического состояния двигателя и качества его сервисного обслуживания. Как показано на рис. 1, масло, эксплуатировавшееся без доливок в двигателе автобуса №020-08 с общим пробегом 234 тыс. км, в каждой отобранной пробе характеризуется довольно высокими значениями параметра Де, по сравнению с пробами масел, отобранных из других автобусов, и теряет свою работоспособность при пробеге 17 тыс. км (Де ~ 0,3), что практически соответствует нормам смены масла, установленным руководством по эксплуатации автобусов. Что касается проб масел, отобранных из двигателей автобусов №016-00 (пробегом 291 тыс. км) и №257-85 (пробегом 425 тыс. км), то они не утратили свою работоспособность вплоть до момента окончания исследования. К тому времени конечный пробег масла в двигателе автобуса

№257-85 составлял 21,5 тыс. км, а масла в двигателе автобусе №016-00 - около

24.5 тыс. км. В одних случаях это можно объяснить оптимальными условиями эксплуатации масел в двигателях, в других -частыми доливками масла взамен угоревшего и вытекшего из системы смазки двигателя. Так, например, в автобус №016-00 доливки масла в систему за время исследования составили около 50 % общего объема системы смазки.

Аналогичная картина наблюдается и в случае исследования проб масел, отобранных из двигателей автобусов «ПАЗ-4234». Масло, которое эксплуатировалось без доливок в двигателе автобуса №019-66 с общим пробегом 285 тыс. км, характеризуется резким возрастанием величины параметра Де, и при пробеге масла в двигателе, равном 10 тыс. км, его эксплуатацию было решено прекратить с целью изучения причин, обуславливающих такое интенсивное ухудшение качества масла. Масло, эксплуатировавшееся в двигателе автобуса №019-75 с общим пробегом 232 тыс. км, несмотря на доливки масла в систему, которые составили 20 % общего объема системы смазки, утрачивает свою работоспособность при пробеге около

19 тыс. км. В то время как масло, отбираемое из двигателя автобуса №019-83, не утратило свою работоспособность при пробеге около

22.5 тыс. км, что объясняется частыми доливками масла в систему, которые за время исследования составили около 50 % общего объема системы смазки двигателя.

С увеличением общего пробега автобусов с момента начала их эксплуатации происходит заметное увеличение среднего значения параметра Де проб масел, отобранных при их замене на свежее. Причиной этого увеличения является постепенная выработка технического ресурса двигателя в процессе его эксплуатации, что, несомненно, отражается на работоспособности используемого масла. Зависимость среднего значения параметра Де масел с пробегом 20 - 22 тыс. км в от пробега автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234» с начала эксплуатации, приведена соответственно на рис. 3, 4.

Рассматривая условия эксплуатации исследуемых автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ- 4234», следует отметить, что автобусы «Богдан-А091» были задействованы в

пассажирских перевозках как в городе, так и за его приделами, а автобусы «ПАЗ-4234» эксплуатировались исключительно в пригороде.

0,285 0,2375 0,19

III

I II

а

£ 0,1425 < 0,095

0,0475 0

200 300 400 500

Пробег с начала эксплуатации, тыс. км

Рис. 3. Зависимость среднего значения параметра Де от пробега автобусов «Богдан-А091»

0,285

0,2375

0,19

0,1425

0,095

0,0475

0

а

о

to

<1

II

I

200 300 400

Пробег с начала эксплуатации, тыс. км

Рис. 4. Зависимость среднего значения параметра Де от пробега автобусов «ПАЗ-4234»

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

а

о

W

<1

город

пригород

Условия эксплуатации

Рис. 5. Зависимость среднего значения параметра Де от условий эксплуатации автобусов «Богдан-А091»

На рис. 5 приведена зависимость среднего значения параметра Де масел с пробегом

20 - 22 тыс. км от условий эксплуатации автобусов «Богдан-А091». Данная зависимость подтверждает общепринятое мнение о том, что городские условия эксплуатации автобусов, в которых двигатели эксплуатируются в режиме «stop and go», считаются более жест-

кими, по сравнению с эксплуатацией в пригороде, что в конечном итоге является одной из основных причин снижения срока эксплуатации масла до его замены.

Выводы

Проведенные исследования показали, что величина параметра Де масла существенным образом зависит как от технического состояния двигателя, в котором оно эксплуатируется, так и от условий его эксплуатации. Поэтому параметр Де может быть использован при проведении периодического контроля качества масел, что в значительной мере позволит упростить его процедуру и сократит время, необходимое для его реализации. Проведение периодического контроля в данном случае позволило увеличить сроки эксплуатации моторных масел в двигателях автобусов «Богдан-А091» и «ПАЗ-4234» в среднем на 5, а в некоторых случаях и на 10 тыс. км относительно сроков, указанных в руководстве по эксплуатации.

Литература

1. Скиндер Н.И., Гурьянов Ю.А. О необходимости систематического контроля ка-

чества работающих моторных масел // Химия и технология топлив и масел. -2003. - №5 - С. 28 - 30.

2. Резников В.Д., Шипулина Э.М., Морозо-

ва И.А. Химмотология - теория и практика рационального использования горюче-смазочных материалов в технике. - М.: МДНТП им. Ф.Э.

Дзержинского, 1981.

3. Григоров А.Б., Карножицкий П.В.,

Слободской С.А. Диэлектрическая проницаемость как комплексный показатель, характеризующий

изменение качества моторных масел в процессе их эксплуатации // Вестник НТУ «ХПИ». - 2006. - №25. - С.169 -

4. григоров А.Б., Карножицкий П.В., Наг-

люк С.И. Изменение диэлектрической проницаемости дизельных моторных масел в эксплуатации // Автомобильный транспорт. - 2007. - №20. - С. 95 - 97.

Рецензент: А.С. Полянский, профессор,

д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 12 апреля

2008 г.