Анализ ресурсных показателей двигателей карьерных самосвалов КАМАЗ 65115 в результате выполнения обработки триботехническими составами «СУПРОТЕК»

• 

  Присадка для двигателей грузовиков и спецтехники «МАКС ДВС»

  Присадка предназначена для защиты от износа, продления ресурса и восстановления характеристик дизельных двигателей с рабочим объемом более 5 литров (5000 см3) в процессе штатной эксплуатации.

  подробнееотзывы

Специалисты департамента научно-промышленного развития (НПР) компании «Супротек» провели годовые испытания на одном из горно-добывающих предприятий Сибири. Здесь триботехническими составами серии «МАКС» комплексно обработали карьерные самосвалы «КамАЗ» и «БелАЗ».

Испытания подтвердили заявленные свойства составов. Технология «Супротек» действительно приводит к образованию (в процессе эксплуатации) на поверхностях трения антифрикционного покрытия. «Так как значительная доля неисправностей машин и оборудования обусловлена небольшими износами сопряжений, то их частичное восстановление трибосоставами весьма целесообразно, технически и экономически оправдано», - комментирует результаты испытаний глава департамента НПР Владимир Злобин.

Практика безразборного ремонта трибосоставами доказала, что обработка неаварийных узлов и агрегатов, особенно не имеющих предельного износа, является оправданной альтернативой текущему и капитальному ремонту двигателей самосвалов в предремонтный и послеремонтный период эксплуатации. При этом межремонтный ресурс агрегатов продлевается в 2 – 2,5 раза, уменьшаются затраты на ремонты, ГСМ, повышается производительность машин. Автопредприятие получает значительную экономию финансовых средств.

Также недавно эффективность трибосоставов от «Супротек» для редукторов грузовиков подтвердили ресурсные испытания, проведенные самим – ПАО «КамАЗ». Таким образом эффективность трибсоставов Suprotec для грузового автотранспорта одновременно подтвердил крупнейший производитель грузовиков и крупный холдинг, эксплуатирующий самосвалы в самых жестких дорожных и климатических условиях.

Подробный отчёт об испытаниях

Анализ ресурсных показателей двигателей карьерных самосвалов КАМАЗ 65115 в результате выполнения обработки триботехническими составами «СУПРОТЕК»

Для оценки изменения ресурсных показателей выбраны автомобили – карьерные самосвалы КамАЗ 65115 с одинаковыми характеристиками, параметрами и условиями эксплуатации.

За каждой единицей техники, обработанной триботехническими составами (ТС) «СУПРОТЕК», было установлено наблюдение с регистрацией основных характеристик и рабочих параметров:

• давление масла;
• температура охлаждающей жидкости;
• контроль наработки в км и мото-часах;
• контроль расхода моторного масла на угар;
• контроль линейного расхода топлива;
• физико-химический и спектральный анализы моторного масла;
• замеры гильз блоков цилиндров, коренных и шатунных шеек коленчатого вала при переборке двигателя.

Обработка двигателя производилась по методике ООО «НПТК «СУПРОТЕК» в два этапа:

1. 1. перед обработкой проводились инструментальные измерения и диагностика технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя «КАМАЗ 65115» (обмеры размеров деталей трения при разборке);

   2. проводилась сборка и регулировка двигателя, после чего приступали к штатной эксплуатации а/м;

   3. за 30-50 часов до смены масла производилась первая обработка двигателя ТС «СУПРОТЕК» для чего:

- двигатель прогревался до температуры охлаждающей жидкости не менее 60 ⁰С;

- в картер двигателя через заливную горловину заливали ТС «СУПРОТЕК» MAX ДВС» из расчета 5 мл на 1 л масла в двигателе;

- двигатель запускался и работал не менее 20 минут в любом режиме;

1. 4. до смены моторного масла ежедневно проводилась регистрация давления масла на холостом ходу и под нагрузкой, температура охлаждающей жидкости;

   5. измерялась компрессия в цилиндрах двигателя перед сменой моторного масла;

   6. на втором этапе, после смены моторного масла производилась повторная обработку двигателя внесением в картер через заливную горловину ТС «СУПРОТЕК» MAX ДВС» из расчета 5 мл на 1 л масла в двигателе, далее самосвал эксплуатировался в режиме штатной эксплуатации до очередной смены моторного масла;

   7. измерялась компрессия в цилиндрах двигателя перед сменой моторного масла;

   8. для дальнейшей стабилизации полученного результата было принято решение применять ТС «СУПРОТЕК» MAX ДВС» в объеме 2,5 мл на 1 л масла в двигателе через одну смену моторного масла в двигателе;

   9. инструментальные измерения и диагностика технического состояния ЦПГ двигателя проводились при плановой переборке.

Обработка ТНВД производится по методике ООО «НПТК «СУПРОТЕК» в два этапа:

1. на первом этапе – ТС «СУПРОТЕК MAX ТНВД» заливался в топливный бак (но не более 200-220 л дизельного топлива в баке) из расчета 1 мл ТС на 1 л дизельного топлива. Пробег самосвала до полной выработки топлива в топливном баке (по индикации минимального остатка топлива). Дозаправка производить без добавления ТС «СУПРОТЕК MAX ТНВД»;
2. на втором этапе – после пробега 2000-3000 км - ТС «СУПРОТЕК MAX ТНВД» заливался в топливный бак (но не более 200-220 литров дизельного топлива в баке) из расчета 1 мл ТС на 1 л дизельного топлива. Пробег самосвала до полной выработки топлива в топливном баке (по индикации минимального остатка топлива). Дозаправку производить без добавления ТС «СУПРОТЕК MAX ТНВД».

Примечания:

1. Перед внесением «СУПРОТЕК МАХ ТНВД» необходимо убедиться в наличии осадка на дне банки, тщательно перемешать до полного размешивания осадка (активного рабочего компонента).
2. Сразу после внесения «СУПРОТЕК МАХ ТНВД» в двигатель начать движение и двигаться не менее 20 мин в штатном режиме.
3. Рекомендуется обработку топливных систем проводить совместно с обработкой двигателя одновременно или последовательно.
4. Не рекомендуется производить обработку топливных систем при неисправных форсунках (посадочные пояса форсунок не восстанавливаются).
5. «СУПРОТЕК МАХ ТНВД» совместима с любым типом дизельного топлива.
6. Для обеспечения уровня технического состояния топливных систем рекомендуется применение «СУПРОТЕК МАХ ТНВД» через 100 000 – 150 000 км пробега.

Таким образом, обработка двигателей КАМАЗ ТС «СУПРОТЕК МАХ ДВС» произведена в следующей последовательности:

• 1 этап – залито 150 мл ТС в новое моторное масло после ремонта двигателя;
• 2 этап – залито 150 мл ТС в новое моторное масло при проведении ТО и замене масла;
• 3 этап (в период штатной эксплуатации самосвала) – залито 75 мл ТС в новое моторное масло при проведении ТО и замене масла;
• дальнейшая обработка двигателя осуществлялась профилактическим добавлением 75 мл ТС в моторное масло с периодичностью через одно ТО и замену масла.

Обработка двигателей КАМАЗ ТС «СУПРОТЕК ТНВД» произведена в следующей последовательности:

• 1 этап – залито 200 мл ТС в топливный бак после ремонта двигателя;
• 2 этап – залито 200 мл ТС в топливный бак после пробега 2000 км.

Ниже представлен анализ данных эксплуатации карьерного самосвала КАМАЗ 65115 за период с марта 2016 г. по ноябрь 2016 г.

Анализ ресурсных показателей двигателя

Для анализа ресурсных показателей двигателя 740.30-260 карьерного самосвала КАМАЗ 65115 были изучены данные «Акт замера двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115» представленные специалистами авторемонтной службы предприятия.

Для двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 использовалось масло марки и классификации - G-Profi MSI Plus 15W40. Марка используемого топлива: З-0,2-62 в/с (зима) и Л-0,2-62 в/с (лето).

Замеры диаметра гильз блоков цилиндров производились в трех сечениях:

• А-А – район верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в ВМТ – 22 мм от верхней кромки гильзы;
• В-В – район верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в НМТ – 144 мм от верхней кромки гильзы;
• С-С – район нижнего маслосъемного кольца при нахождении поршня в НМТ.

Рисунок 1. Специалисты автотранспортного предприятия и ООО «НПТК «СУПРОТЕК» проводят обработку карьерного самосвала КАМАЗ 65115.

Внешний вид и схема замеров гильзы блоков цилиндров в сечениях А-А, В-В, С-С представлены на рисунке 2.

а)

Рисунок 2. Внешний вид (а), схема замеров диаметра гильзы блоков цилиндров (б) и в сечениях блока цилиндров (с)

1 — трубка форсунки; 2 — корпус форсунки охлаждения поршня; 3 — корпус клапана; 4 — кольцо уплотнительное гильзы нижнее; 5 — кольцо уплотнительное верхнее; 6 — гильза цилиндра.

Гильза цилиндра изготавливается из серого специального чугуна упрочненного объемной закалкой и отличается по величине зоны отпуска от термообработки гильз, не имеющих указанной маркировки. Установка на двигатель 740.30-260 гильз без указанной маркировки ведет к ускорению износа гильз и поршневых колец.

В соединении гильза - блок цилиндров полость охлаждения уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо 5 в проточке гильзы, в нижней части - два кольца 4 в расточки блока цилиндров.

Микрорельеф на зеркале гильзы представляет собой редкую сетку впадин и площадок с мелкими рисками под углом к оси гильзы. При работе двигателя масло удерживается во впадинах, что улучшает прирабатываемость деталей цилиндро-поршневой группы.

При сборке двигателя на нерабочем выступе торца гильзы наносится номер цилиндра и индекс варианта исполнения поршня.

Номинальными размерами диаметра гильзы блока цилиндров являются 120,00-120,03 мм, допустимыми размерами диаметра является 120,1 мм (износ 100 мкм), при размере 120,2 мм (износ 200 мкм) гильза бракуется.

Внешний вид и схема замеров коленчатого вала коренных шеек – сечение D-D и шатунных шеек – сечение Е-Е представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Внешний вид и схема замеров коренных (D-D) и шатунных (Е-Е) шеек коленчатого вала двигателя КАМАЗ 65115

1 — противовес; 2, 3 — шестерни привода масляного насоса; 4 — заглушка; 5 — шпонка; 6 — облегчающие отверстия; 7 — отверстия подвода масла к шатунным шейкам; 8 — отверстия подвода масла в коренных шейках.

К каждой шатунной шейке присоединяются два шатуна:

• один для правого и один для левого рядов цилиндров.

Упрочнение коленчатого вала производится азотированием на глубину 0,5...0,7 мм, твердость упрочненного слоя не менее 600 HV. Подвод масла к шатунным шейкам производится через отверстия в коренных шейках 8 и отверстия, не пересекающиеся с облегчающими отверстиями 6 в шатунных шейках.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основных противовесов, имеется дополнительный съемный противовес 1, напрессованный на вал, его угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонкой 5. Для обеспечения требуемого дисбаланса, на маховике выполняется выборка.

На хвостовике коленчатого вала выполнена шейка, по которой центрируется шестерня коленчатого вала и маховик. На заднем торце коленчатого вала выполнено десять резьбовых отверстий М16×1,5-6Н для крепления шестерни коленчатого вала и маховика, на переднем торце выполнено восемь резьбовых отверстий М12×1,25-6Н для крепления гасителя крутильных колебаний.

В полость носка коленчатого вала установлена заглушка 4 (рисунок 3), через калиброванное отверстие которой осуществляется смазка шлицевого валика переднего привода отбора мощности.

От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован полукольцами, установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так, что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала.

На носке и хвостовике коленчатого вала установлены шестерни привода масляных насосов 2, 3 и привода газораспределительного механизма.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой, с дополнительным уплотняющим элементом - пыльником. Манжета размещена в картере маховика. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в прессформе.

Номинальные диаметры шеек коленчатого вала:

• коренных 95 -0,015 мм,

• шатунных 80 -0,13 мм.

Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей. Обозначение вкладышей подшипников коленчатого вала, диаметр коренной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в блоке цилиндров под эти вкладыши указаны в справочниках.

Пределы допусков по диаметру шейки коленчатого вала, диаметру отверстия в блоке цилиндров и диаметру отверстия в кривошипной головке шатуна при восстановлении двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров.

Допустимыми размерами являются:

• диаметров шеек коренных подшипников 94,98 мм (износ 20 мкм);
• диаметров шеек шатунных подшипников – 79,98 мм (износ 20 мкм).

При меньших размерах коленчатый вал бракуется.

Коленчатый вал двигателя мод. 740.30-260 имеет следующие основные отличия:

• упрочнение производится азотированием вместо закалки током высокой частоты;
• исключены грязеуловительные полости в шатунных шейках, подвод масла к шатунным шейкам производится от отверстий в коренных шейках прямыми отверстиями, не пересекающимися с облегчающими отверстиями в шатунных шейках;
• на хвостовике выполнена шейка, по которой центрируются шестерня коленчатого вала и маховик.

Инструментальные измерения и диагностика технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя до обработки проводились при пробегах и наработке а/м:

• КАМАЗ 65115: пробег 807 973 км, наработка 28 453 м-ч.

Инструментальные измерения и диагностика технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя после обработки проводились при пробегах и наработке а/м:

• КАМАЗ 65115 № 1: пробег 863 645 км, наработка 49 946 м-ч.

Данные замеров представлены по КАМАЗ 65115 № 1 в таблице 1 и 2.

Таблица 1. Данные замеров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 до обработки ТС «СУПРОТЕК»

Таблица 2. Данные замеров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 после обработки ТС «СУПРОТЕК»

Анализ результатов инструментальных измерений по гильзам блока цилиндров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 приведены в таблице 3 и на рисунке 4 и 5.

Таблица 3. Определение износа гильз блоков цилиндров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 4. Износ гильз блока цилиндров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 5. Средний износ по сечениям гильз цилиндров двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Анализ результатов инструментальных измерений коренных и шатунных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 представлены в таблице 4 и на рисунке 6 и 7.

Таблица 4. Износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 6. Замеры износа коренных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 7. Замеры износа шатунных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 8. Прогноз ресурса гильз втулок цилиндров двигателя 740.30-260 КАМАЗ

Рисунок 9. Прогноз ресурса коренных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Рисунок 10. Прогноз ресурса шатунных шеек коленчатого вала двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115

Результаты инструментальных измерений двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115:

В результате обработки двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 установлено:

1. Износ гильз блоков цилиндров двигателя находится ниже допустимого уровня в сечении А-А – район верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в верхней мертвой точке: средний износ по восьми цилиндрам – 58,75 мкм при допустимом износе 100 мкм.

2. Характер износа гильз по цилиндрам в этом сечении практически равномерный (рис.4). Максимальный износ зафиксирован у гильзы 3 цилиндра – 70 мкм, минимальный у гильз 1 и 5 цилиндров – 50 мкм.

3. Наибольший разброс значений износа наблюдается в сечении С-С (район нижнего маслосъемного кольца при нахождении поршня в нижней мертвой точке). Максимальное значение износа составляет 50 мкм у гильз 3 и 6 цилиндров, минимальный 20 мкм у гильз 1 и 8 цилиндров.

4. Износ в сечении В-В (район верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в НМТ) имеет резко противоположный характер. Максимальный износ 20 мкм наблюдается у гильзы 3 цилиндра, в то время как у гильз 5 и 7 цилиндра в этом сечении наблюдается восстановление размера диаметра гильзы на 10 мкм.

5. Эпюра износа по сечениям гильзы блока цилиндров традиционная (рис. 5). Наибольший износ наблюдается в районе верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в верхней мертвой точке (А-А). Наименьший в районе верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в нижней мертвой точке.

6. Износ в сечении А-А не превысил допустимых значений.

7. По информации руководства автотранспортного предприятия предельный износ гильз блоков цилиндров двигателя 740.30-260 на карьерном самосвале КАМАЗ 65115 (200 мкм) наступает при условиях эксплуатации в карьерах данного предприятия через 100 тыс. км пробега. На рисунке 8 представлен прогноз ресурса двигателя КАМАЗ 65115 с построением тренда износа обработанного двигателя.

Таким образом, обработка двигателя 740.30-260 КАМАЗ триботехническими составами «СУПРОТЕК МАХ ДВС» привела к увеличению ресурса гильз блоков цилиндров в 1,9 раза.

8. Средний износ коренных шеек коленчатого вала двигателя 6 мкм (рис.6) находится на уровне и ниже предельно-допустимого уровня 20 мкм. Наибольший износ имеет 1-ая коренная шейка. Коренная шейка 2 имеет нулевой износ, а коренная шейка 3 показывает восстановление размера диаметра шейки на 10 мкм.

9. Средний износ коренных шеек 6 мкм произошел за 55,67 тыс.км. Предельный износ необработанных двигателей на карьерном самосвале наступает при 100 тыс.км. Это позволило спрогнозировать износ коренных шеек с построением тренда износа до 20 мкм. Таким образом, ресурс коренных шеек увеличен в 1,85-1,9 раза (рис.9).

10. Средний износ шатунных шеек коленчатого вала двигателя 7,5 мкм (рис.7) находится на уровне и ниже предельно-допустимого уровня 20 мкм. Наибольший износ имеют 1-5; 2-6 и 4-8 шатунные шейки. Шатунная шейка 3-7 имеет нулевой износ.

11. Средний износ шатунных шеек 7,5 мкм произошел за 55,67 тыс.км. Предельный износ необработанных двигателей наступает при 100 тыс.км. Это позволило спрогнозировать износ шатунных шеек с построением тренда износа до 20 мкм. Таким образом, ресурс коренных шеек увеличен в 1,5 раза (рис.10).

12. Износ коренных и шатунных шеек не определяет общий ресурс двигателя, так как, в отличии от гильз блоков цилиндров, существуют ремонтные комплекты вкладышей, позволяющие нивелировать данные износы.

13. Таким образом, ресурс двигателя 740.30-260 КАМАЗ 65115 обработанного триботехническим составом «СУПРОТЕК МАХ ДВС» увеличился в 1,9-2 раза по группе деталей определяющей ресурс всего двигателя – гильзам блоков цилиндров.

Вывод:

Проведенные испытания по обработке двигателей показали, что технология «СУПРОТЕК» приводит к образованию на поверхностях трения антифрикционного покрытия, толщиной от долей мкм до сотни мкм в процессе эксплуатации машин. А, так как значительная доля неисправностей машин и оборудования обусловлена именно небольшими износами сопряжений (0,1…0,3 мм), то достигаемое частичное их восстановление трибосоставами даже на 10÷20 мкм весьма целесообразно, технически и экономически оправданно. При этом с реализацией маслофильности (увеличением маслоудерживающей способости) антифрикционного покрытия, значительно улучшается работоспособность обработанных двигателей. Практика «безразборного ремонта» показала, что такая обработка неаварийных узлов и агрегатов, особенно не имеющих предельного износа, является оправданной альтернативой текущему и капитальному ремонту двигателей карьерных самосвалов в их предремонтный и в послеремонтный период эксплуатации. При этом межремонтный ресурс агрегатов продлевается в 2 – 2,5 раза, уменьшаются затраты на ремонт, на ГСМ, повышается производительность машин.