Разработка трансмиссионного масла на основе исследования сочетаний серо- и фосфорсодержащих присадок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат технических наук Облащиков, Илья Викторович

• Облащиков, Илья Викторович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Облащиков, Илья Викторович

Введение

Глава 1. Повышение эффективности работы трансмиссии большегрузных автомобилей путем применения смазочных масел.

1.1. Условия работы различных агрегатов трансмиссии автомобилей.

1.1.1. Факторы, определяющие условия работы узлов механизмов.

1.2. Основные пути обеспечения работоспособности трансмиссий.

1.2.1. Химические соединения, используемые в качестве присадок к трансмиссионным маслам.

1.2.2. Отечественные товарные присадки к трансмиссионным маслам.

1.2.3. Композиции функциональных присадок в трансмиссионных маслах.

1.3. Дополнительные требования к трансмиссионным маслам.

1.3.1. Вязкостно-температурные свойства.

1.3.2. Антикоррозионные и защитные свойства.

1.4. Методы оценки служебных свойств при разработке трансмиссионных масел.

1.4.1. Оценка качества трансмиссионных масел с помощью лабораторных методов.

1.4.2. Стендовые методы испытаний масел.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы лабораторной оценки и исследования масел.

2.2.1. Выбор косвенных методов оценки эффективности присадок.

2.2.2. Опробация, доработка и сопоставление результатов метода электродных потенциалов со стендовыми испы- 45 таниями.

Глава 3. Исследование смазочных свойств масел с серо- и фосфорсодержащими присадками.

3.1. Сравнительная оценка эффективности противозадирных свойств присадок.

3.1.1. Противозадирные свойства композиций дитиофосфатов цинка с серосодержащей присадкой.

3.2. Выбор композиций серо- и фосфорсодержащих присадок для трансмиссионного масла.

Глава 4. Разработка, оценка качества и себестоимости трансмиссионного масла.

4.1. Эксплуатационные свойства масла.

4.2. Сравнительные экономические показатели масла.

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка трансмиссионного масла на основе исследования сочетаний серо- и фосфорсодержащих присадок»

В настоящее время в России и странах СНГ основная масса трансмиссионных масел класса ТМ-3 (ОЬ-З) и выше производится с использованием импортных пакетов присадок. Эти пакеты, например Англамол-99Н, Хайтек-320Ы, Англамол-6085 и др., содержат оптимально сбалансированные сочетания серо- и фосфорсодержащих компонентов. Среди отечественных масел этого класса сочетание серо- и фосфорсрдержащих присадок имеет масло ТСп-15К (Л3-23к и ДФ-11), которое не выпускается из-за закрытия производства присадки Л3-23к. Использование имеющихся отечественных присадок к трансмиссионным маслам практически сведено к минимуму, вследствие как экономических, так и экологических причин. Кроме того, возможности и особенности применения противо-задирных присадок из числа последних разработок советского периода зачастую до конца не исследованы, и поэтому в настоящее время остались не востребованы.

Необходимо отметить, что экономические условия рынка России сегодня обуславливают заинтересованность отечественных производителей масел в применении собственных конкурентоспособных композиций присадок. В трансмиссиях подавляющего большинства отечественной грузовой и автотракторной техники используется масло класса ТМ-3. Основным трансмиссионным маслом, указанным в картах смазки, для грузовой техники является ТСп-15К (для автомобилей КамАЗ, УРАЛ, МАЗ, КРАЗ, некоторых моделей ЗиЛ, частично ГАЗ). Учитывая большой объем картеров редукторов трансмиссии указанной техники, объем потребления и спрос на масла класса ТМ-3 достаточно велик и стабилен.

Таким образом в настоящее время имеются достаточные экономические предпосылки и научные разработки необходимые для создания конкурентоспособного трансмиссионного масла указанного класса на композиции отечественных присадок.

Цели и задачи исследования. Цель работы - разработка с учетом требований рыночной экономики трансмиссионного масла класса ТМ-3 с использованием композиции отечественных присадок.

Основные задачи работы:

- исследование и оценка трибологических свойств отечественных серо- и фосфорсодержащих присадок и подбор их наиболее эффективных и экономически выгодных сочетаний, обеспечивающих создание трансмиссионных масел класса ТМ-3;

- выбор и использование лабораторных методов исследования, дополняющих комплекс стандартных методов, позволяющих повысить эффективность разработки масла;

- всесторонняя оценка опытных образцов трансмиссионного масла по комплексу лабораторных методов.

Научная новизна. Установлено, что зависимость показателя критической нагрузки заедания от концентрации дитиофосфата цинка имеет полиэкстремальный характер как для чистого дитиофосфата цинка в базовом масле, так и в композиции с серосодержащей присадкой. При этом точки экстремумов в обоих случаях, как правило, соответствуют одной и той же концентрации дитиофосфата цинка.

Показано, что повышенный коррозионно-механический износ, обусловленный продуктами разложения серосодержащей присадки, может быть снижен с помощью дитиофосфатов цинка.

Показано, что при оценке трансмиссионных масел по методу электродных потенциалов, косвенно характеризующему эффективность по6 верхностного действия присадок, необходимо учитывать изменения во времени потенциалов электродов при их термостатировании.

Практическая значимость. На базе отечественных присадок разработаны две композиции трансмиссионного масла класса ТМ-3, которые прошли испытания по комплексу лабораторных методов на ОАО "КАМАЗ" и в лаборатории Новополоцкого НПЗ (ПО "НАФТАН"). Результаты показали возможность проведения стендовых испытанияй разработанных композиций масла.

Усовершенствована методика проведения испытаний по методу электродных потенциалов применительно к трансмиссионным маслам и выбраны критерии их сравнительной оценки.

Установлено, что при подборе концентрации присадок к трансмиссионным маслам для учета коррозионно-механического износа, обусловленного разложением противозадирной присадки, необходимо оценивать противоизносные свойства образцов масел при повышенной температуре в объеме масла.

Рекомендованы для оценки трансмиссионных масел, как дополнительные, метод электродных потенциалов совместно с высокотемпературным методом определения Эй на ЧМТ-1.

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Облащиков, Илья Викторович

ВЫВОДЫ

1. Разработаны и предложены для стендовых испытаний трансмиссионные масла класса ТМ-3, приготовленные с использованием присадок МИКС в концентрации 1,2 % мае. и ДТФЦ № 3 в концентрации 1% мае. (масло А) и присадок МИКС (1,2% мае.) и ДТФЦ № 2 (0,8 % мае.) (масло Б), которые удовлетворяют требованиям ОАО "КАМАЗ" по комплексу методов лабораторной оценки и не уступают по этим показателям (а также по методу электродных потенциалов и высокотемпературному определению Эй на ЧМТ-1) аналогичным маслам с импортными пакетами присадок.

2. Установлено, что зависимость показателя критической нагрузки заедания от концентрации дитиофосфата цинка имеет полиэкстремальный характер как для чистого дитиофосфата цинка в базовом масле, так и в композиции с серосодержащей присадкой. При этом точки экстремумов в обоих случаях, как правило, соответствуют одной и той же концентрации дитиофосфата цинка (в пределах до 8*10"2 % мае. по содержанию фосфора).

3. Установлено влияние строения алкильных радикалов исследованных дитиофосфатов цинка на противозадирные свойства серосодержащих присадок в масле. Положительное влияние на критическую нагрузку заедания оказывают дитиофосфаты, содержащие оба короткоцепочных радикала (К<С5), и дитиофосфаты, полученные на вторичных спиртах. На нагрузку сваривания дитиофосфаты оказывают незначительное влияние.

4. Показано, что повышеный коррозионно-механический износ, обусловленный продуктами разложения серосодержащей присадки, может быть снижен с помощью дитиофосфатов цинка.

5. Установлено, что для трансмиссионных масел класса ТМ-3 величина показателя Е)и по ГОСТ 9490 при температуре в обьеме масла порядка

85

110-125 °С не должна превышать 0,5 мм.

6. Метод электродных потенциалов рекомендуется для прогнозирования эффективности трансмиссионных масел до проведения стендовых испытаний. Для него выбраны условия термостатирования рабочих электродов и эталоны сравнения для расчета величин изменения электродных потенциалов стали применительно к испытаниям образцов трансмиссионных масел.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Облащиков, Илья Викторович, 2000 год

1. Климов К.И. Кичкин Г.И. Трансмиссионные масла - М.: Химия, 1970.-232 с.

2. Решетов Д.Н. Работоспособность и надежность деталей машин -М.: Высшая школа, 1974. 206 с.

3. Орлов A.B. Опоры качения с поверхностями сложных форм. М.: Наука, 1983.- 125 с.

4. Фукс И.Г., Буяновский И.А. Введение в трибологию. М.: Нефть и Газ, 1995. - 278с.

5. Розенберг А.Ю. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин. М.: Машиностроение, 1970. - 315 с.

6. Часовников Л.Д. Передачи зацеплением: зубчатые и червячные. 2§ издание, - М.: Машиностроение, 1969. - 487 с.

7. Терехов A.C., Заскалько П.П., Некрасов В.Н. и др. Влияние температурных режимов агрегатов трансмиссий на эксплуатационные свойства трансмиссионного масла. М.: Автомобильная промышленность, 1976, №6, с. 11-12

8. Заскалько П.П, Терехов A.C., Некрасов В.Н. и др. Влияние температуры на работоспособность смазочного материала в редукторе. -ХТТМ, 1977, №4, с. 48-50.

9. Виленкин A.B. Масла для шестеренных передач. М.: Химия, 1982. - 248с.

10. Гуреев A.A., Иванова Р.Я., Щеголев Н.В. Автомобильные эксплуатационные материалы М.: Транспорт, 1974 г.

11. Раджабов Э.А. Противопиттинговые свойства трансмиссионных масел. Дисс. канд. техн. наук. МИНХ и ГП, 1985. - 220 с.

12. Эксплуатационные смазочные материалы и топлива для автомобилей КамАЗ. Руководящий документ ОАО "КАМАЗ" № 37.104.17.004-99 РД131617,18