Научная статья на тему 'Исследование рабочей поверхности маслосъемных колец после применения полимерной добавки «Форум»'

Исследование рабочей поверхности маслосъемных колец после применения полимерной добавки «Форум» Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

270
25
Поделиться
Ключевые слова
ТЕФЛОНСОДЕРЖАЩАЯ ДОБАВКА / МАСЛОСЪЕМНЫЕ КОЛЬЦА / ИЗНОС / ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Рогов Виталий Евдокимович, Раднатаров Виктор Цырен-доржиевич

Представлен механизм повышения эксплуатационных характеристик маслосъемных колец, заключающийся в том, что при возвратно-поступательном движении клапанов не наблюдается вымывания ультрадисперс-ных частиц с рабочей поверхности маслосъемных колец в течение длительного времени, что способствует устранению дефектов поверхности, увеличению герметичности данного соединения.

STUDY OF THE WORKING SURFACE OF OIL SCRAPER RINGS AFTER APPLICATION OF POLYMERIC ADDITIVE "FORUM"12East-Siberian State University of Technologies and Management

The mechanism of increase of operational characteristics of oil scraper rings, meaning that at back and forth motion of valves is not observed washing away of ultra disperse particles from a working surface of oil scraper rings for a long time that promotes elimination of a surface defects, increase in tightness of the given connection is presented.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Рогов Виталий Евдокимович, Раднатаров Виктор Цырен-Доржиевич,

Текст научной работы на тему «Исследование рабочей поверхности маслосъемных колец после применения полимерной добавки «Форум»»

8. Челищев Н.Ф., Володин В.Ф., Крюков В.Л. Ионообменные свойства природных высококремнистых цеолитов. - М.: Наука, 1988. - 128 с.

Кожевникова Нина Михайловна, доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, лаборатория оксидных систем, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, ул. Сахьяновой, 6, т. 8(3012)433362

Kozhevnikova Nina Michailovna, Doctor of Chemistry, Professor, leading researcher, Laboratory of Oxide System, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova St., 6, tel.: 8(3012)433362

УДК 678.67.02 © В.Е. Рогов, В.Ц. Раднатаров

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МАСЛОСЪЕМНЫХ КОЛЕЦ ПОСЛЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ДОБАВКИ «ФОРУМ»

Представлен механизм повышения эксплуатационных характеристик маслосъемных колец, заключающийся в том, что при возвратно-поступательном движении клапанов не наблюдается вымывания ультрадисперс-ных частиц с рабочей поверхности маслосъемных колец в течение длительного времени, что способствует устранению дефектов поверхности, увеличению герметичности данного соединения.

Ключевые слова: тефлонсодержащая добавка, маслосъемные кольца, износ, повышение эксплуатационных характеристик.

V.E. Rogov, V.Ts. Radnatarov

STUDY OF THE WORKING SURFACE OF OIL SCRAPER RINGS AFTER APPLICATION OF

POLYMERIC ADDITIVE "FORUM"

The mechanism of increase of operational characteristics of oil scraper rings, meaning that at back and forth motion of valves is not observed washing away of ultra disperse particles from a working surface of oil scraper rings for a long time that promotes elimination of a surface defects , increase in tightness of the given connection is presented.

Keywords: teflon containing additive, oil scraper rings, deterioration, increase of operational characteristics

Нормальное рабочее состояние любого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) - отсутствие из выхлопной трубы дыма. Появление сизого дыма из выхлопной трубы автомобиля свидетельствует о процессе горения масла, вызванные нарушением герметичности различных элементов системы смазки в результате износа. Наиболее язвимым местом нарушения герметичности для двигателей ВАЗ является износ рабочих поверхностей маслосъемных колпачков, приводящий к повышенному расходу масла, причем происходит это довольно часто, поскольку периодичность их замены сравнима с периодичностью замены свечей зажигания [1-3].

Маслосъемные кольца представляют собой резиновые колпачки, армированные тонкой стальной втулкой и эспандерной пружиной, поджимающей уплотнительную кромку к стержню клапана. Для продления сроков эксплуатации автомобиля, в том числе и маслосъемных колец, применяются различные добавки, в нашем случае это тефлонсодержащая добавка, разработанная в Институте химии Дальневосточного отделения РАН, выпускаемая под торговой маркой «ФОРУМ» [4]. В статье описан механизм воздействия добавки «ФОРУМ» на ресурс работы маслосъемных колпачков на двигателе внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ 21043 после эксплуатации в течение 7 лет, за данный промежуток времени пробег автомобиля составил около 90000 км. Тефлоновая добавка вносилась в масло Chel 10-40W после очередной замены масла (промывочные жидкости при замене не применялись) с соблюдением основных условия применения (добавка заливалась в картер двигателя в размещенном состоянии непосредственно перед поездкой более чем на 50 км), пробег между заменой масла составлял ~ 9-10 тыс. км.

Применять добавку «ФОРУМ» начали на двигателе с пробегом ~ 60000 км, имеющего видимый дымовой след из выхлопной трубы и с расходом масла 100 г на 500 км. Эффект от использования добавки в течение длительного времени проявлялся: в более легким пуском двигателя в зимнее время, в стабильной работе двигателя без потери мощности мотора за время эксплуатации, а так же исчезновению признаков дымления из выхлопной трубы примерно после 4 заливок «ФОРУМ». За период эксплуатации автомобиль прошел около 150000 км при этом двигатель не подвергался ремонту и за-

В.Е. Рогов, В.Ц. Раднатаров. Исследование рабочей поверхности маслосъемных колец после применения полимерной добавки «ФОРУМ»

мене резиновых уплотнений. Расход масла в последнее время составлял 100 г на 1000 км. Необходимость разборки двигателя возникла в связи с выходом из строя башмака натяжителя цепи (отрыв крепления, повлекший за собой абразивный износ накладки башмака натяжителя). Отметим, что при таком пробеге автомобиля ВАЗ маслосъемные кольца обычно меняются как минимум 2-3 раза.

Для того чтобы определить механизм повышения эксплуатационных свойств резиновых колпачков рассмотрим рабочую поверхность уплотнительной кромки. Для исследований использовали электронный сканирующий микроскоп Н1ТАСН1 ТМ-1000. На фотографии представлены сегменты (рис. 1) маслосъемного кольца, предназначенного для исследований.

На представленной фотографии рис. 2 четко определены границы рабочей поверхности маслосъемного кольца, на которой распределены белые вкрапления частиц. Известно, что добавка «ФОРУМ» состоит из мельчайших частиц политетрафторэтилена, размером до 1,5 мкм, которые могут заполнять неровности и закрепляться механическими связями на поверхности трения за счет повышенной способности связываться с поверхностями металла или резины, при этом такие покрытия обладают низкой стойкостью и подвержены вымыванию из зоны трения [5].

На рис. 3 представлена фотография с увеличением в 1000 раз, где на поверхности рабочей кромки маслосъемного кольца видны частицы ультрадисперсного политетрафторэтилена, равномерно распределенные по поверхности без видимых следов процесса вымывания.

На основании полученных данных можно утверждать, что в процессе работы ДВС в зоне трения клапан - маслосъемное кольцо на уплотнительной кромке наблюдается процесс закрепления ультра-дисперсных частиц фторопласта, что способствует устранению дефектов поверхности, увеличению герметичности и тем самым резкому увеличению долговечности данного сопряжения. Нахождение ультрадисперсных частиц в течение длительного времени в зоне трения вызвано как конструктивными условиями данного узла, так отсутствием инерционных сил при возвратно-поступательном движении клапанов, вызывающих вымывание.

Рис. 1. Сегменты маслосъемного кольца

ТМ-1000_2101 2012.01.19 |_ 03.6 х60 1

Рис. 2. Фотография рабочей поверхности маслосъемного кольца (увеличение в 60 раз)

ТМ-1000_2104 2012.01.19 1_ 03.6 х1.0к 100 ит

Рис. 3. Фотография рабочей поверхности маслосъемного кольца (увеличение в 1000 раз)

Литература

1. Справочник по триботехнике: в 3 т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / под общ. ред. М. Хербы, А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1990. - 416 с.

2. Справочник / под ред. А.В. Школьникова. Изд.

2-е перераб. и доп. - М.: Техинфо, 1999. - 596 с.

3. Балабанов В.И. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства. -М.: Астрель, 2003. - 53 с.

4. Рогов В.Е. Антифрикционные присадки, повышающие срок службы машин и механизмов // Приоритеты и особенности развития Байкальского региона: материалы V междунар. науч.-практ. конф. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ, 2011. - С. 172-174.

5. Исхакова Е.П. Использование антифрикционных препаратов в промышленности // Вестник машиностроения. - 2008. - №12. - С. 34-35.

Рогов Виталий Евдокимович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, лаборатория химии полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

Раднатаров Виктор Цырен-Доржиевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство», Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 670013, Улан-Удэ, Ключевская, 40-а

Rogov Vitaly Evdokimovich, candidate of technical sciences, Laboratory of Chemistry of Polymers, Baikal Institute of Nature Management SB RAS, 670047 Ulan-Ude, Sakhyanova St., 6

Radnatarov Victor Tsyren-Dorzhievich, candidate of technical sciences, Assistant Professor, Chair of Automobiles and Automobile Equipment, East-Siberian State University of Technologies and Management, 670013, Ulan-Ude, Kluchevskaya St., 40-a

УДК 547.592 © М.Р. Луцкая, Б.Ч. Холхоев, В.Ф. Бурдуковский

СИНТЕЗ 4,4’-ОКСА-БИС-(ЦИАНОБЕНЗОЛА) ДЕГИДРАТАЦИЕЙ 4,4’-ДИКАРБОКСАМИДОДИФЕНИЛОКСИДА ХЛОРИСТЫМ ТИОНИЛОМ

Работа выполнена при поддержке гранта Бурятского государственного университета

4,4’-окса-бис-(цианобензол) синтезирован дегидратацией 4,4’-дикарбоксамидодифенилоксида хлористым тионилом в растворе ДМФА при 40°С в течение 4 ч. Последний получен низкотемпературной конденсацией дихлорангидрида 4,4’-дикарбоксидифенилоксида с 28% водным раствором аммиака.

Ключевые слова: 4,4’-окси-бис-(цианобензол), хлористый тионил, 4,4’-дикарбоксамидодифенилоксид.

M.R. Lutckaya, B.Ch. Kholkhoev, V.F. Burdukovsky

SYNTHESIS OF 4,4’-OXA-BIS-(CYANOBENZENE) BY DEHYDRATION OF 4,4’-DICARBOXAMIDODIPHENYLOXIDE USING THIONYL CHLORIDE

4,4’-oxa-bis-(cyanobenzene) was synthesized by dehydration of 4,4’-dicarboxamidodiphenyloxide using thionyl chloride in DMFA solution at 40°С within 4 hours. The latter was obtained by the low-temperature condensation of 4,4’-dicarboxydiphenyloxide dichloride with aqueous 28% ammonia solution.

Keywords: 4,4’-oxa-bis-(cyanobenzene), thionyl chloride, 4,4’-dicarboxamidodiphenyloxide.

В основе структуры нитрилов лежит тройная связь C=N, относящаяся к числу классических функциональных групп в органической химии. Большое значение тройной связи связано с легкостью ее введения в молекулу и с ее исключительно высокой реакционной способностью, обусловленной уникальным сочетанием ненасыщенности, поляризуемости и невысокой чувствительности к стериче-ским факторам. Высокая реакционная способность нитрилов и большой ассортимент возможных продуктов их взаимодействия с нуклеофильными реагентами предопределили использование их бифункциональных производных в синтезе различных полигетероариленов [1-5].

Классическими методами синтеза алифатических и ароматических нитрилов являются реакции нуклеофильного замещения алкил- или арилгалогенидов цианид-ионом [6]. В случае алкилгалогени-дов обычно используют цианиды щелочных металлов, а реакцию проводят в водно-спиртовой среде при комнатной или повышенной температуре часто с использование катализаторов межфазного переноса или цианид-ион в виде комплекса с 18-краун-6. Неактивированные арилгалогениды в обычных условиях не реагируют с цианидами металлов, однако замещение удается осуществить при нагревании галогенида с цианидом меди при высокой температуре (>200°С) в присутствии пиридина [7]. Применение этих методов ограничено из-за использования весьма жестких условий. Кроме того, к недостаткам указанных методов можно отнести и то, что вследствие амбидентного характера цианид-иона часто в небольшом количестве образуется и соответствующий изоцианид, который может стать при определенных условиях основным продуктом реакции.

Другой распространенный метод синтеза ароматических нитрилов состоит в отщеплении воды от первичных карбоксамидов [7]. Классический вариант этого метода заключается в нагревании амида с такими реагентами, как пентаоксид фосфора или хлорангидриды кислот (например, пентахлорид фосфора, фосфорилхлорид, фосген и др.). Выходы продуктов таких реакций, как правило, достаточно высоки, однако они могут быть загрязнены побочными продуктами или исходными водоотнимающими реагентами. На наш взгляд, наиболее сбалансированным подходом является использование в