Учебный материал. Целью стендовой проверки эффективности наноматериала на дизельном двигателе является подтверждение результатов триботехнических исследований

Целью стендовой проверки эффективности наноматериала на дизельном двигателе является подтверждение результатов триботехнических исследований, а также теоретических предпосылок о возможности продления ресурса двигателей и экономии дизельного топлива за счет сокращения механических потерь.

Испытание двигателя Д-240 трактора МТЗ как наиболее распространенного в сельском хозяйстве, проводилось на стенде КИ-5543 ГОСНИТИ по методике кафедры «Тракторы и автомобили» ЧГАУ и с учетом требований ГОСТ 18509-88 «Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний». Испытуемый двигатель представлен на рисунке 18, а стенд КИ-5543 - на рисунке 19. С помощью приборов фиксировался часовой расход топлива, частота вращения коленчатого вала, температура воды в системе охлаждения, температура и давление масла и другие параметры.

В качестве наноматериала был использован наноматериал Eco-Universal Oil Package фирмы «Wagner» (Германия), который был выявлен при проведении лабораторных триботехнических экспериментов как препарат, обладающий наименьшим коэффициентом трения в трибосопряжениях и наиболее эффективный по уменьшению величины износа образцов пары трения при испытании как на машине трения СМЦ-2, так и на устройстве по тестированию наноматериалов на задир. Этот препарат исключает образование задира на образцах при нагрузках многократно превышающих нагрузку, при которой происходит заклинивание образцов на маслах без добавления препарата.

Концентрация препарата в моторном масле М10Г2 составляла 5 - 6% по массе в литрах. После заливки препарата в картер в течение 40 минут двигатель работал при 1000 мин1 с целью обработки всех трущихся поверхностей деталей нанопрепаратом.

Согласно установленной методике по определению механических потерь на трение, которые определяются при снятии характеристики холостого хода двигателя, на первом этапе определялись механические потери в кВт при прокрутке коленчатого вала на оборотах 1000, 1100, 1200, 1300 и 1430 мин-1, а на втором этапе производись замеры часового расхода топлива при изменении оборотов от 1200 до 2337 мин-1, с интервалом изменения оборотов равным 200 мин-1. Полученные результаты экспериментов до применения нанопрепарата и после применения обрабатывались по компьютерной программе, разработанной на кафедре «Тракторы и автомобили». В результате обработки экспериментальных данных были выявлены и определены закономерности изменения механических потерь (кВт), часового расхода топлива - GT (кг/ч), цикловой подачи топлива gц (мг/цикл), удельного индикаторного расхода топлива - gi (г/кВт-ч) и индикаторного КПД - i от изменения числа оборотов коленчатого вала. Результаты экспериментов, полученные закономерности и их обсуждение рассмотрены в следующем разделе данного учебного пособия.

Разработанные и предложенные методики лабораторных триботехнических исследований и стендовых испытаний натурных агрегатов могут обеспечить получение достоверных экспериментальных результатов, которые после эксплуатационной проверки позволят решить поставленные задачи, решить поставленные задачи по применению наноматериалов в техническом сервисе с целью продления послеремонтного ресурса и экономии дизельного топлива в процессе эксплуатации МТП.