вают на «0» и опускают в чашу со смазкой в течение 5 с. Затем оценивают показания пенетрометра и определяют класс густоты смазки в соответствии с числом пенетрации. (табл. 4.2). Для определения числа пенетрации необходимо от 360 отнять показания стрелки на шкале, если стрелка прошла менее одного круга, так как отсчёт идёт в обратной последовательности.

						Таблица 4.2
Зависимость класса густоты от числа пенетрации
Класс густоты	Число пенетрации				Характеристика густоты
000	445…475					Сверхмягкая
00	400…430					Очень мягкая
0	335…385					Мягкая
1	310…340				И
						Мягкая
2	265…295				Вазелинообразная
3	220…250					Почти твёрдая
4	175…205			Д		Твёрдая
5	130…160					Твёрдая
6	85…115					Очень твёрдая
7	< 70	А				Сверхтвёрдая
Солидол С, Литол-24 применяются					для смазки узлов трения
	б
всех типов; графитная – для рессор, резьбовых соединений; Фиол-1 –

для гибких тросов; ЛСЦ-15 – для петлей дверей; ШРБ-4, ШРУС-4 –
для шарниров	и
	шаровых соединений; ВТВ – для клемм

аккумуляторных батарей; № 158 – для игольчатых подшипников. После проведен я сследований сделатьвыводы и оформить отчёт.

			Контрольные вопросы
1.		Какие функции, в каких узлах выполняют пластичные
смазки?		С
2.	Как классифицируются пластичные смазки?
3.	Из чего состоят пластичные смазки и каково их назначение?
4.	Что такое температура каплепадения, пенетрация?
5.	Как маркируют пластичные смазки?
6.	Как определить наличие воды в пластичной смазке?
7.		Для чего необходимо определять температуру каплепадения

различных смазок, и к какой марке отнести эту смазку по данному показателю?

79

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МОТОРНОГО МАСЛА

5.1.Цели работы

1.Знакомство с методом определения остаточного ресурса моторного масла с использованием информационных технологий.

2.Приобретение навыков по оценке качества моторных масел простым, объективным методом и определению возможности их дальнейшего использования.

5.2.Оборудование и приборы

1)	персональный компьютер;
2)	сканирующее устройство для получения цифрового изобра-
жения;
3)	вакуумный пробоотборник;
4)	трубка для отбора пробы (для вакуумногоИпробоотборника);
5)	емкость для отбора пробы (для вакуумного пробоотборника);
6)	пипетка офтальмологическая;
7)	фильтровальная умага;		Д
8)	программное о еспечение: MathCAD, Microsoft Excel, XnView.
		А
		б
2.	Определениеидиагностического параметра Uh качества мо-
торного масла.
3.	Заключение о пригодности моторного масла к эксплуатации.
4.	С
	Ввод полученных данных в базу результатов.
5.	Оформление отчета.

5.3.1. Отбор пробы масла из картера двигателя

Одной из важных задач при анализе масла является взятие проб. Для правильного применения анализа масла необходимы исходные данные об эксплуатации транспортного средства. При взятии проб необходимо руководствоваться следующими правилами :

80

−прежде чем приступить к взятию проб, двигатель должен прогреться до рабочей температуры. Тем самым гарантируется, что в отбираемых пробах будет репрезентативный уровень загрязнения масла;

−последующие пробы следует брать в том же ме сте, действуя аналогичным образом;

−прежде чем залить новое масло, необходимо получить образец используемого масла;

−для сбора образцов масла необходимо использовать чистую и сухую емкость.

Для анализа качества моторного масла двигателя используется метод забора проб фирмы Cummins [28]. Взятие пробы из вакуумного

насоса: длина трубки больше длины масломерного щупа, что позво-

пробы масла со дна поддона картера, посколькуИв пробу попадет лишний осадок и результаты анализа будут неправильными. После

ляет опустить ее на 25…50 мм ниже уровня масла в баке, закреплен-

ным на вакуумном ручном насосе. Взятие пробы масла осуществляет-

ся сразу же после остановки двигателя, прогретого до рабочей темпе-

ратуры и помещается в чистую сухую ёмкость. Не допускается взятие

каждого взятия проб заменяется трубка во избежание вторичного за-
грязнения образцов масла.	Д
5.3.2.Определение диагностическогоА		параметра
Uh качества моторного масла
б
Капля масла нанос тся на фильтровальную бумагу обеззольный
фильтр «синяя лентаи», изготовленную по ГОСТ 12026−76 [30].
Оценка масляного пятна позволяет определить :
1. Наличие нерастворимых механических примесей – определя-
ется ядром масляногоСпятна [20, 24, 26, 27]. При росте механических

примесей размеры центральной части ядра возрастают, а зона диффузии уменьшается [21], темнеет ядро, зона диффузии и теряется крае-

вая зона [20, 24, 26].

2. Диспергирующие свойства – определяются по соотношению диаметров ядра и зоны диффузии [19, 25, 27, 26]. В зависимости от концентрации активной присадки в масле изменяется диаметр ядра, а также его форма, наличие и уменьшается зона диффузии, расширяется внешнее светлое кольцо [20, 21, 25].

81

В отличие от метода капельной пробы при определении параметра ДС (измерение органолептическим методом с использованием измерительного инструмента) применяется оценка с использованием компьютерных средств.

Чем больше времени растекается капля моторного масла, тем пятно становится больше, а границы его – размытыми. Масляное пятно целесообразно изучать после высушивания в течение 3…4 часов при температуре 18…20 оC.

После высушивания масляное пятно сканируется (сканирующее устройство с разрешением 300 dpi), получается цветное цифровое изображение. Полученное позитивное изображение в графическом

редакторе	(например,			бесплатное		приложение	XnView
(http://www.xnview.com))			преобразуется в			негативное (строка меню
						И
Изображение → Карта → Негатив (рис. 5.1).
					Д
				А
		б
	и
	С

Рис. 5.1. Преобразование в негативное изображение

Негативное изображение обрезается квадратом размером 490х490 пикселей с центром в середине масляного пятна (строка меню Правка → Задать выделенной области размер → Указанием (рис. 5.2).

82

	И
Д
А
Рис. 5.2. О резка изображения
С

Обрезанное зображенибе трижды поворачивается на 90 ° по часовой стрелке (строка меню Изображение → Поворот → Вправо на 90 ° (рис. 5.3). Получается 4 негативных изображения одного масляного пятна.

Полученные четыре негативные цифровые изображения в среде «MathCAD» преобразуются в массив пикселей [29]. Первоначально ограничивается размер изображения переменными i и j. Для этого в окне программы «MathCAD» вводится: i, знак равно, вызывается панель инструментов «Матрица» → «Переменная-диапазон», вводятся значения 0 и 489 (рис. 5.4).

Для считывания изображения из файловой системы и присвоения каждому пикселю значения в соответствии с глубиной серого цвета в программном обеспечении «MathCAD» используется оператор M:=READ_IMAGE(«расположение файла с изображением») – считыва-

83

		И
	Д
А
Рис. 5.3. Поворот изображения
б
вается изображение в программу (см. рис. 5.4), и повторяется действие

для 4-х негативных изо ражений полученного масляного пятна [23].
и	submatrix
Далее для получен я матр цы с помощью оператора

(M,0,489,0,489) вырезается заданная часть матрицы и создается матрица с заданным кол чеством значений (см. рис. 5.4) [23].

Затем определяется среднее значение четырех матриц (ввод переменной SM → знак равно → панель инструментов «Калькулятор»

→ кнопка «Деление»). В числителе суммируются ранее построенные
матрицы, а в знаменателеС	указывается количество матриц (рис. 5.5).

Строится усредненная матрица SM (см. рис. 5.5).

Осуществляется суммирование элементов (значений матрицы) в каждом столбце (ввод переменной NNj → знак двоеточия (присваиваются значения переменной) → панель инструментов «Калькулятор» → кнопка «Деление» → панель инструментов «Математический анализ» → кнопка «Сумма значений переменной-диапазона» → под знаком суммы переменная i → за знаком суммы переменная SMi,j → в знаменателе указывается число 1000) и вывод полученных значений переменной NN j (см. рис. 5.5).

84

Рис. 5.4. Считыван е значенбй яркости и контрастности пикселей цифровых зображений масляного пятна

		И
	Д
и	А
С

Далее необходимо построить график зависимости интенсивности яркости пикселей от их координат, который является плотностью распределения яркости и контрастности пикселей цифрового негативного отпечатка масляного пятна (см. рис. 5.5). Для этого на свободное место под вычислением устанавливается курсор → строка меню Вставка → График → График X-Y. По оси абсцисс вводится переменная j, по оси ординат – переменная NNj. Далее осуществляется двойной клик левой кнопкой мыши по оси ординат и в появившемся окне указывается для оси Y логарифмический масштаб (рис. 5.6)

85

				И
			Д
Рис. 5.5. Получение плотности распределения пикселей
		А
по среднему значению 4-х матриц
	б
и
С

Рис. 5.6. Настройка отображения графика зависимости интенсивности яркости пикселей от их координат

86

По полученной плотности распределения интенсивности NNj от координаты j определяется наибольшая высота графика h, которая характеризует обобщенные показатели всего масляного пятна и является ориентировочно средним значением, возле которого группируются все возможные значения, измеренные в мм. Определение высоты графика осуществляется средствами «MathCAD». Необходимо установить курсор на график и с помощью функции «Трассировка», вызываемой на панели инструментов «График», определить максимальную координату кривой плотности распределения по оси ординат

(рис. 5.7).

Рис. 5.7. Определен е бвысоты графика зависимости интенсивности яркости п кселей от их координат

		И
	Д
и	А
С

При известном наборе статистических данных определяется диагностический параметр качества моторного масла Uh, определяемый высотами h графиков плотностей распределений по отношению к начальному значению

Uhi = hihi , min

где Uhi – диагностический параметр, характеризующий изменения высоты плотности распределения;

hi – измеренное значение высоты плотности распределения, мм; himin – высота графика, соответствующая измерению при мини-

мальной наработке с момента замены моторного масла, мм.

87

5.3.3. Заключение о пригодности моторного масла

При известном значении диагностического параметра Uh оценивается остаточный ресурс моторного масла по кривой зависимости диагностического параметра Uh от наработки (рис. 5.8). При соответствующем значении диагностического параметра Uh определяется значение наработки или пробега, которому соответствует отобранная проба моторного масла. А при известном значении предельной наработки определяется остаточный ресурс моторного масла.

Рис. 5.8. Зав с мостибд агностических параметров ДС и Uh моторного масла: 1 – Uh; 2 – ДС

		И
	Д
и	А
С

Полученные результаты − значения диагностического параметра

Uh, наработка на момент взятия пробы − вносятся в базу данных результатов – файл в приложении Microsoft Excel.

По результатам работы оформляется отчёт по выполненной работе (табл. 5.1) и предоставляется преподавателю.

				Таблица 5.1
Результаты определения пригодности моторного масла
Наработка/пробег	Диагностируемый	Наработка/пробег	Остаточный	Рекомендации
отбора пробы,	параметр Uh	расчётная,	ресурс,
мото-ч/км		мото-ч/км	мото-ч/км
		88

5.3.4. Подготовка к проведению лабораторной работы

Для проведения работы необходим ряд статистических данных, который подготавливается заранее по маслу, используемому при проведении лабораторной работы. Для этого проводится подконтрольная эксплуатация автотранспортного средства с целью определения предельного состояния моторного масла и получения промежуточных результатов в количестве, достаточном для построения зависимости диагностического параметра от наработки. Для нахождения предельного состояния моторного масла необходимо определить его по браковочному параметру диспергирующие свойства (ДС), который определяется методом «масляного пятна».

Метод «масляного пятна» заключается во взятии пробы масла из картера двигателя. Затем капля масла наносится на фильтровальную

бумагу − обеззольный фильтр «синяя лента». ДС моторного масла оцениваются после высушивания расплывающейся капли масла по величине размеров ядра и диффузионной зоны масляного пятна, по-

лучаемого на фильтровальной бумаге, и их соотношению (рис. 5.1).
Предельное значение ДС составляет 0,3.			И
Согласно инструкции к Л МА-7, источников [24, 27, 31] функ-
		Д
циональная зависимость определения ДС определяется выражением
ДС =1−	d 2	,
	2
	D
А
где d – средний диаметр центрального ядра, мм;
D – средний д аметр внешнегобкольца зоны диффузии, мм.
Параллельно с определен ем ДС определяется диагностический
параметр Uh по маслянымипятнам, которые используются для оценки
ДС. Затем строится зависимость диагностических параметров Uh и ДС
от наработки (см. рис. 5.8).
С

Сопоставляя результаты ДС по предельной наработки моторно-

го масла с диагностическим параметром Uh (см. рис. 8), назначается его предельное значение для моторного масла.

В соответствии с полученным предельным значением и в зависимости от значения диагностического параметра Uh можно оценить остаточный ресурс моторного масла.

89