СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ МАСЛА СИСТЕМЫ СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛЕГИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
METHOD TO ENRICH ICE LUBRICATION SYSTEM OIL BY NON-FERROUS METAL ALLOYING ELEMENTS AND DEVICE TO THIS END (VERSIONS)

Изобретение относится к области машиностроения (двигателестроения) и может быть использовано в узлах трения машин, эксплуатируемых в различных отраслях народного хозяйства.
Известны способы повышения антифрикционных и противоизносных свойств моторных масел двс добавлением, например, мелкодисперсных порошков цветных металлов (меди, олова, свинца, цинка и других) или маслорастворимых медьсодержащих присадок определенной концентрации. Эти способы подробно рассмотрены в работе - Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление, эксплуатация машин): Учебник.- М.: Изд-во МСХА, 2002. - 632 с. (см. стр.212-224).
Недостатком способа создания условий ИП введением в моторные масла присадок является срабатывание присадок и снижение содержания цветных металлов в маслах, и вынужденная в связи с этим необходимость контролировать специальными методами присутствие присадки и сохранение износостойких свойств моторных масел.
Наиболее близким к изобретению (прототипом) является способ обогащения масла системы смазки с возвратно-поступательно движущимися элементами поршневой машины путем воздействия масла на слой меди (авторское свидетельство СССР, №1255719, 4МКИ F01М 9/02, Бюл. №33 от 07.09.86).
Однако при этом способе слой меди, на который воздействует масло, наносится на участки поверхности коленчатого вала, расположенные выше уровня моторного масла, и поэтому слой меди лишь кратковременно контактирует с каплями масла, разбрызгиваемого в процессе работы двигателя. К тому же медь, находящаяся в ряду напряжений правее водорода, прочно удерживается на нанесенной поверхности стальных и чугунных деталей, состоящих в основном из железа, расположенного в ряду напряжений левее водорода, и плохо растворяется в масле. Эти недостатки снижают эффективность рассмотренного способа - прототипа обогащения масла системы смазки двс.
Задача изобретения - повышение эффективности обогащения масла системы смазки двс легирующими элементами цветных металлов постоянно в процессе работы двигателя.
Нами не найдены конструктивные решения данной задачи.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе обогащения масла системы смазки двс легирующими элементами цветных металлов путем воздействия масла на слой цветного металла согласно изобретению осуществляют непрерывный процесс коррозионного растворения поверхностного слоя деталей, содержащих легирующие элементы, расположенных в нижней части масляного поддона и постоянно омываемых моторным маслом.
Для осуществления предлагаемого способа обогащения масла системы смазки двс легирующими элементами цветных металлов путем воздействия масла на поверхностный слой цветного металла используют устройства, в которых в качестве деталей-доноров меди и цинка являются латунные трубки водомасляного теплообменника (ВМТ), расположенного в масляном поддоне и включенного в систему охлаждения двигателя.
Устройство работает следующим образом (Фиг.1). Наружная поверхность трубок теплообменника (2), изготовленных из латуни (меди или других медь-цинк содержащих материалов) и расположенных в масляном поддоне (2) двигателя постоянно омывается моторным маслом. Внутренняя поверхность трубок ВМТ постоянно омывается циркулирующей по ним охлаждающей жидкостью. Под действием температурного градиента между водой и маслом ионы меди и цинка непрерывно поступают как в моторное масло, так и в охлаждающую жидкость, и выделяются в точке контакта смазываемых трущихся поверхностей рабочих деталей двигателя.
Для осуществления предлагаемого способа обогащения масла системы смазки двс легирующими элементами цветных металлов путем воздействия масла на слой цветного металла используют также устройства, в которых в качестве доноров меди или других цветных металлов являются дополнительные детали (вставки) (2), изготовленные из соответствующих цветных металлов (Фиг.2). Вставки установлены в нижней части масляного поддона (1) (например, в сливной пробке) (3), изолированы от корпуса поддона прокладкой (4) и включены в электрическую цепь двигателя в качестве анода (Фиг.2). Возможна также установка в масляном поддоне двигателя (1) детали из цветного металла в виде щупа для контроля уровня масла (2) (Фиг.3).
Существенное отличие предлагаемого способа состоит в том, что он основан на непрерывном поступлении и поддержании концентрации противоизносных и противозадирных присадок меди и цинка в моторном масле вследствие растворения деталей из цветных металлов в процессе работы двигателя.
Концентрация медь-цинк содержащих противоизносных и противозадирных присадок в моторном масле поддерживается непрерывно на необходимом уровне за счет поступления меди и цинка из растворяемого материала латунных трубок ВМТ или дополнительных деталей, установленных в масляном поддоне и погруженных в масло. Растворение этих деталей протекает более интенсивно в присутствии воды (конденсата) в моторном масле, в результате чего увеличивается поступление меди и цинка в воду и масло и тем самым повышаются противоизносные и противозадирные свойства моторного масла. При этом уменьшается (или даже предотвращается) коррозионный износ рабочих деталей двигателя, изготовленных из цветных металлов.
При реализации предлагаемого способа необходимая концентрация меди и цинка (элементов противозадирных и противоизносных присадок) в моторном масле повышает износостойкость всех трущихся деталей и сопряжений двигателя, смазываемых маслом.
Принципиальное отличие физической сущности предлагаемого способа от известных заключается также в том, что медь и цинк - элементы латунных трубок водомасляного теплообменника (ВМТ), который включен в систему охлаждения, поступают также в охлаждающую жидкость и повышают износостойкость трущихся деталей системы охлаждения (в частности, уплотнений водяного насоса).
Таким образом, заявленный способ соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Использование изобретения позволит повысить износостойкость деталей и поддерживать ее на максимально возможном уровне в процессе эксплуатации двигателя на менее качественных моторных маслах и снижает трудоемкость их технического обслуживания.
Технико-экономические показатели от применения предлагаемого способа обеспечиваются за счет увеличения долговечности двс, снижения материальных и трудовых затрат на ремонт и обслуживание двс, сокращения простоев машин и, как следствие, повышения эффективности их использования.