Круглосуточная горячая линия (бесплатно по России)
8 (800) 200-06-61
Получить дисконтную карту Интернет-магазин
Автомобильные статьи

Триботехнические составы «СУПРОТЕК» и «Nicasil»

Триботехнические составы «СУПРОТЕК» и «Nicasil»
Первоначально технология Никасил (Nicasil) применялась в 60-70-х годах для блоков цилиндров дорогих эксклюзивных или спортивных автомобилей.

Желание заменить «тяжелые» чугунные блоки на «легкие» и более теплопроводные сплавы из алюминия существовало еще на заре создания ДВС малой и средней мощности.  Компромиссным решением стала «загильзовка» чугунных втулок в блок из «легких» сплавов. Большая часть двигателей автотранспорта создается именно по этой схеме. Причем, эти гильзы тонкостенные несъемные и, как правило, блок ремонту не подлежит. Но хотелось создать конструкцию еще более легкой и более дешевой. Однако, проблема трения «мягких» поршней по цилиндру не позволяла реализовать такое желание.

Для решения проблемы было предложено на «мягкую» поверхность цилиндров алюминиевого блока нанести настоящее твердое покрытие. Такие блоки цилиндров с твердым покрытием начали применять уже давно. Это покрытие представляет собой слой никеля толщиной 0,1-0,2 мм со сверхтвердыми частицами карбида кремния SiC размером 3 мкм. Разработчик этой технологии фирма Mahle называет это покрытие Никасил (Nicasil) (фирма Kolbenschmidt использует другое название - Galnical). 

Первоначально технология Никасил (Nicasil) применялась в 60-70-х годах для блоков цилиндров дорогих эксклюзивных или спортивных автомобилей. Кстати, моторы автомобилей «Формулы-1» имеют аналогичное покрытие на гильзах цилиндров. Но в массовом производстве эта технология начала применяться лишь в начале 90-х (в качестве примера можно привести двигатели М60 и М52 фирмы BMW)

В отличие от цельноалюминиевых блоков покрытие Никасил (Nicasil) не требует каких-либо изменений материала поршней, т.к. по этому покрытию прекрасно работают и обычные алюминиевые поршни. А вот с поршневыми кольцами для этих блоков ситуация сложнее. Традиционные хромированные кольца не подходят: два сверхтвердых материала (хром и Никасил (Nicasil)) плохо сочетаются друг с другом. Поэтому для цилиндров с твердым покрытием рекомендуются другие кольца - например, чугунные фосфатированные без твердого покрытия. 

Как известно, никель-кремниевое (никосил) покрытие на блоках цилиндров  применялось также на различной двухтактной мото- и авиатехнике (мотоциклы, квадроциклы, снегоходы и парапланы).

Имеющиеся в данные, указывают, что в условиях отечественной эксплуатации "Никасил (Nicasil)" со временем почти гарантированно разрушается. При этом, восстановление никосил-покрытий не предусмотрено, и изношенный блок цилиндров необходимо менять.

Причиной этого, прежде всего, является низкое качество отечественного бензина, к тому же часто содержащего различного рода антидетонационные добавки, причем в Аи 95 они встречаются значительно чаще, чем в Аи 92. Также упоминается и тот факт, что некоторые промывочные препараты могут способствовать быстрому изнашиванию данного защитного покрытия.

Как итог — на таком двигателе падала компрессия, в результате чего работа на холостом ходу становилась нестабильной, снижалась мощность. Со временем компрессия падала до такой степени, что запуск двигателя становился невозможным.

Не смотря на принятие мер BMW, а именно - установку других термостатов, снижение рабочей температуры двигателя, снижение температуры горения смеси в камере сгорания (была произведена ее оптимизация) - проблема осталась.

Для устранения данного недостатка целесообразно использовать триботехнический состав «СУПРОТЕК». Многочисленные результаты натурных испытаний (применение на практике) показывают, что восстановление технических характеристик двигателей в большинстве случаев гарантировано. Исключение составляют варианты, когда покрытие полностью изношено или схема смазки двухтактного двигателя не позволяет обычным способом обработать агрегат по технологии «СУПРОТЕК».

Для более точной оценки эффективности работы триботехнического состава «СУПРОТЕК» по поверхности трения с покрытием "Никасил (Nicasil)", проведены испытания.

Испытания проводились на машине трения ИИ-5018 методом сравнения триботехнических характеристик модели узла трения «поршневое кольцо – гильза» в двух вариантах: без добавления и с добавлением состава «Супротек Актив» через 30 тыс. циклов приработки на «чистом» масле. В качестве кольца использовался образец трения – чугунный шлифованный диск; в качестве гильзы использовался выпиленный фрагмент блока снегохода Polaris 800 со стороны рабочей поверхности.

Схема испытаний: - «диск по колодке» (диск - d=50, h=12, колодка закреплена в специальном креплении - d=85, h=20) Рисунок 1, нагрузка 100 Н, смазка осуществляется разбрызгиванием образцом (погружен в масло на 1 – 2 см, объем масла – 150 мл). Продолжительность 150 тыс. циклов  при 1200 об/мин (2 часа). Использовалось масло POLARIS VES GOLD 2Т.

Регистрируемые параметры:

  • момент сопротивления трения М (Н*м);
  • нагрузка на образец Р (Н);
  • температура масла в камере Т (°С);
  • число циклов N.

Износ образца (диска - Dmo) и контробразца (вкладыша - Dmк/o) определялся взвешиванием до и после испытаний на электронных аналитических весах АВ210М-01А с погрешностью до 0,1 мг.


Описание: WP_20150807_10_42_02_Pro

 

Рисунок 1: Схема испытаний. Вид сверху (камера снята).


Результаты испытаний представлены в таблицах 1, 2 и на рисунках 2 – 4..

 

Таблица 1.  Динамика коэффициента трения и температуры масла.


N, тыс. циклов

Никасил (Nicasil)

Никасил (Nicasil) с добавлением «Супротек»

Ктр

Темп

Ктр

Темп

0

0,01833

22,0

0,01742

21,6

10

0,02200

35,2

0,02292

36,4

15

0,02475

38,7

0,02658

39,7

20

0,02567

39,2

0,02475

39,9

30

0,02750

39,4

0,02658

39,6

32

0,01742

37,7

0,01925

38,0

40

0,02108

39,4

0,01833

39,2

50

0,02475

39,3

0,01467

39,1

60

0,02292

39,4

0,00917

39,2

70

0,02383

39,3

0,00917

38,9

80

0,02567

39,5

0,00733

38,2

90

0,02750

39,6

0,01100

38,2

100

0,02933

39,7

0,00733

39,0

120

0,02933

39,9

0,01283

38,0

150

0,02750

39,6

0,00825

37,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.  Триботехнические характеристики.

 

Наименование

Износ образца, мг

Износ к/образца, мг

Ктр.
финал

Среднее сниж. Ктр, %

Температура финал, ºС

Изменение. температуры финал, %

 

Никасил (Nicasil)

 

1,8

 

0,6

 

0,0275

 

9,3

 

39,6

 

-0,5

Никасил (Nicasil) с добавлением «Супротек»

 

1,0

 

0,5

 

0,00825

 

55,9

 

37,5

 

5,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2: Износ образцов и контробразцов.

 

Из таблицы 2 и рисунка 2 видно, что износ образца «поршневого кольца» при работе по Никасил (Nicasil) с составом СУПРОТЕК «Актив» почти в 2 раза ниже, чем при работе по Никасил (Nicasil) на «чистом» масле. Износ «гильзы» при этом, ниже всего на 15 %.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3: Динамика коэффициента трения.

 

Из таблицы 1 и рисунка 3 видно, что после добавления  30 мл состава СУПРОТЕК «Актив» в 30 тыс. циклов (после приработки на «чистом» масле) коэффициент трения при работе по Никасил (Nicasil) начал значительно снижаться и стабилизировался на уровне 0,01. При этом среднее снижение потерь на трение составило 55,9 % (Таблица 2), финальный коэффициент трения составил 0,00825, что в 3 раза ниже, чем при работе по Никасил (Nicasil) на «чистом» масле.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4: Динамика температуры масла в камере.

 

Снижение коэффициента трения и температуры масла в камере при наработке 30 тыс. циклов при работе по Никасил (Nicasil) на «чистом» масле обусловлено добавлением 30 мл масла без состава СУПРОТЕК «Актив». Сделано это для чистоты эксперимента (масло при температуре 20 ºС снизило температуру и повысило вязкость масла в камере).Из таблиц 1 и 2 и рисунка 4 видно, что при работе по Никасил (Nicasil) с составом «СУПРОТЕК» «Актив» температура масла в камере снижается более, чем на 5 %, по сравнению с «приработанной» температурой. Тогда как без состава «СУПРОТЕК», она практически не изменяется.Таким образом, можно сделать вывод, что применение технологии «СУПРОТЕК» в двигателях с покрытием типа Никасил (Nicasil) создает благоприятные условия функционирования системы трения с увеличением ресурса цилиндропоршневой группы до 2 раз и со снижением  потерь на трение в 2 - 3 раза, что приводит к повышению механического к.п.д. двигателя до 7 %.

Добавить комментарий
Комментарии к статье