RU2299234C2 - Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment - Google Patents
Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299234C2 RU2299234C2 RU2005115398/04A RU2005115398A RU2299234C2 RU 2299234 C2 RU2299234 C2 RU 2299234C2 RU 2005115398/04 A RU2005115398/04 A RU 2005115398/04A RU 2005115398 A RU2005115398 A RU 2005115398A RU 2299234 C2 RU2299234 C2 RU 2299234C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engines
- engine
- restoration
- treatment
- assemblages
- Prior art date
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в обработке как находящихся в эксплуатации, так и новых двигателей внутреннего сгорания с целью продления их ресурса, повышения экономичности и снижения эксплуатационных расходов.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in the processing of both existing and new internal combustion engines in order to extend their resource, increase efficiency and reduce operating costs.
Известны способы и составы восстановления двигателей, создания на поверхностях пар трения "зеркал скольжения", формируемых в процессе эксплуатации двигателей за счет введения в смазочные материалы неорганических порошкообразных наполнителей, способствующих снижению непроизводительных затрат мощности двигателя на трение, повышению компрессии, экономии горючего, улучшению экологических и динамических характеристик, продлению их эксплуатационного ресурса.Known methods and compositions for restoring engines, creating “sliding mirrors” on the surfaces of friction pairs formed during the operation of engines by introducing inorganic powdery fillers into lubricants that contribute to reducing overhead of engine power for friction, increasing compression, saving fuel, and improving environmental and dynamic characteristics, extension of their operational resource.
Во всех вышеназванных патентах основой ремонтно-восстановительного состава является мелкодисперсная смесь абразивных минеральных порошков, состоящая, как правило, из смеси измельченных серпентинитов.In all the above patents, the basis of the repair composition is a finely divided mixture of abrasive mineral powders, consisting, as a rule, of a mixture of ground serpentinite.
Мы основательно проработали патенты за номерами RU 2035636, 20.05.1995; RU 2149741, 27.05.2000; RU 2201999, 10.04.2003; RU 2209852 10.08.2003, ознакомились с патентами RU 2043393, 10.09.1995; RU 2057257, 27.03.1996; RU 2135638, 27.08.1999; RU 2160856, 20.12.2000 и пришли к выводам.We thoroughly worked out the patents under the numbers RU 2035636, 05.20.1995; RU 2149741, 05.27.2000; RU 2201999, 04/10/2003; RU 2209852 08/10/2003, reviewed patents RU 2043393, 09/10/1995; RU 2057257, 03/27/1996; RU 2135638, 08.27.1999; RU 2160856, 12.20.2000 and came to conclusions.
Практика обработки автомобильных двигателей подобными ремонтно-восстановительными составами для цилиндропоршневой группы является эффективной, но ведет к ускоренному износу подшипников скольжения.The practice of processing automobile engines with similar repair and restoration compounds for the cylinder-piston group is effective, but leads to accelerated wear of sliding bearings.
Если подшипники в результате ускоренного износа перестают выполнять свои функции, то это приводит к "задиру" крупных валов и "стуку" в малых. А если при этом не принять срочные меры, то и к выходу из строя коленчатого вала, а следовательно, и двигателя.If the bearings as a result of accelerated wear and tear cease to fulfill their functions, this leads to a “scuff” of large shafts and a “knock” in small ones. And if urgent measures are not taken, then the crankshaft, and therefore the engine, will fail.
В технологии многих патентов при обработке двигателей задействованы такие факторы, как ультразвук, перегретый пар, натирание, катализаторы, что значительно усложняет их обработку.In the technology of many patents, such factors as ultrasound, superheated steam, rubbing, and catalysts are involved in the processing of engines, which greatly complicates their processing.
Задачами настоящего изобретения являются:The objectives of the present invention are:
создание способа восстановления двигателей внутреннего сгорания с керамическим протектором, значительно превышающим по износостойкости достигнутые ранее результаты, а следовательно, по долговечости "зеркал скольжения" и достигнутой компрессии;the creation of a method for the restoration of internal combustion engines with a ceramic tread that significantly exceeds the previously achieved results in terms of wear resistance, and therefore, in the durability of "sliding mirrors" and achieved compression;
устранение повышенного износа подшипников после обработки двигателя;elimination of increased bearing wear after engine treatment;
упрощение технологии обработки двигателя.simplification of engine processing technology.
Поставленная задача решается способом восстановления двигателей путем обработки их смазочным материалом, содержащим порошкообразный неорганический наполнитель, формирующий зеркала скольжения в процессе эксплуатации, в котором используют порошкообразный наполнитель, содержащий, мас.%: 30 кремния, 19 магния, 50 кислорода и 1 водорода, причем обработку производят при техническом обслуживании двигателей по результатам диагностирования и ревизии поверхностей деталей и узлов трения.The problem is solved by the method of restoring engines by treating them with a lubricant containing a powder of inorganic filler forming slip mirrors during operation, in which a powder filler is used, containing, wt.%: 30 silicon, 19 magnesium, 50 oxygen and 1 hydrogen, and processing produced during maintenance of engines according to the results of diagnosis and inspection of the surfaces of parts and friction units.
Диагностику проводят в соответствии с нормативными документами (ГОСТ Р ИСО 10816-3. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам вибрации на невращающихся частях) с помощью существующей аппаратуры (ВШВ - 3 и т.п.).Diagnostics is carried out in accordance with regulatory documents (GOST R ISO 10816-3. Vibration. Monitoring the condition of machines according to the results of vibration on non-rotating parts) using existing equipment (VSV-3, etc.).
В качестве диагностического параметра принимают виброскорость, имеющую по октавам наибольшее значение, после чего вычисляют возможное виброперемещение, выбирают технологию нанесения покрытия. По данным ревизии состояния поверхностей контактирующих пар определяют дисперсность используемого наполнителя, которая должна быть сопоставимой с шероховатостью поверхностей (12-120 мкм).As a diagnostic parameter, take the vibration velocity, which has the highest value in octaves, after which the possible vibration displacement is calculated, the coating technology is selected. According to the audit of the state of the surfaces of the contacting pairs, the dispersion of the filler used is determined, which should be comparable with the surface roughness (12-120 microns).
Обработка двигателей не содержит никаких технологических нюансов и не предъявляет к двигателям никаких требований (ни к эксплуатационному режиму, ни к фильтрации, ни к смазке).Processing of engines does not contain any technological nuances and does not impose any requirements on engines (neither to operating conditions, nor to filtration, nor to lubrication).
Ввод ремонтно-восстановительного состава в двигатель производится способом заливки масляной суспензии в картер двигателя (наполнитель + базовое масло, для машин может быть использовано минеральное масло И-20) с присутствием в картере базового масла.The repair and restoration composition is introduced into the engine by the method of pouring an oil suspension into the engine crankcase (filler + base oil, I-20 mineral oil can be used for machines) with the presence of base oil in the crankcase.
В узлах трения при температурах, достигающих в микрообъемах 600-1200°С, между ремонтно-восстановительным материалом и цилиндропоршневой группой идет интенсивная диффузия мелокодисперсных частиц в поверхностный слой металла. Происходит реакция замещения между атомами металла обрабатываемой поверхности, как правило железа и магния. При этом на обрабатываемой поверхности образуется металлокерамический слой, компенсирующий износ и прочно связанный с поверхностью. Этот металлокерамический слой обладает высокой микротвердостью и низким коэффициентом трения, что повышает износостойкость обработанной поверхности.Intensive diffusion of finely dispersed particles into the surface layer of metal occurs in friction units at temperatures reaching 600-1200 ° С in microvolumes between the repair and restoration material and the cylinder-piston group. A substitution reaction occurs between the metal atoms of the treated surface, usually iron and magnesium. At the same time, a cermet layer is formed on the treated surface, which compensates for wear and is firmly connected to the surface. This cermet layer has a high microhardness and low friction coefficient, which increases the wear resistance of the treated surface.
Под действием рабочей температуры ремонтно-восстановительный состав превращается из мягкого (неабразивного) в металлокерамику.Under the influence of operating temperature, the repair and restoration composition turns from soft (non-abrasive) to cermet.
Для формирования керамических протекторов на поверхностях контактирующих деталей, использующих в качестве связующих жидкие и консистентные смазки, работы включают:For the formation of ceramic protectors on the surfaces of contacting parts using liquid and grease as binders, the work includes:
запуск и прогрев двигателя на холостом ходу или под нагрузкой;starting and warming up the engine at idle or under load;
вибродиагностирование его основных узлов;vibration diagnostics of its main nodes;
анализ и выбор узлов, подлежащих восстановлению;analysis and selection of nodes to be restored;
подготовку концентрата из расчета содержания в жидкой смазке от 0,5 до 1,5 мас.% неорганического наполнителя, а в консистентной смазке - до 50 мас.%;preparation of the concentrate based on the content in the liquid lubricant from 0.5 to 1.5 wt.% inorganic filler, and in the grease - up to 50 wt.%;
заливку концентрата в систему смазки работающего двигателя или замену ее (консистентные смазки);pouring concentrate into the lubrication system of a running engine or replacing it (grease);
вибродиагностирование двигателя (при необходимости).vibration diagnostics of the engine (if necessary).
Протектор, получаемый под воздействием высоких температур в результате преобразования материала, представляет собой смесь из форстерита, фаялита и оливинов настолько прочную и тугоплавкую, что почти не подлежит износу. Это подтвердил замер компрессии двигателя после его интенсивной эксплуатации в течение трех лет.The tread obtained under the influence of high temperatures as a result of the transformation of the material is a mixture of forsterite, fayalit and olivines so strong and refractory that it is almost not subject to wear. This confirmed the measurement of engine compression after its intensive operation for three years.
Компрессия во всех цилиндрах осталась практически без изменений.Compression in all cylinders remained virtually unchanged.
Промежуточная стадия этого процесса носит взвешенный характер в пространстве камеры сгорания. Эта взвесь интегрируется по всей камере, включая поршень и клапанный механизм. Осаждаясь на этих деталях, она образует на них тоже покрытие, что и на трущихся парах. При вскрытии головки блока цилиндров фиксировалась общая зеркальность камеры сгорания. Для двигателей это обстоятельство является крайне важным, т.к. придает долговечность не только цилиндропоршневой группе, но и клапанному механизму.The intermediate stage of this process is balanced in the space of the combustion chamber. This suspension is integrated throughout the chamber, including the piston and valve mechanism. Settling on these details, it forms on them the same coating as on the rubbing vapors. When opening the cylinder head, the overall specularity of the combustion chamber was recorded. For engines, this circumstance is extremely important, because gives durability not only to the cylinder-piston group, but also to the valve mechanism.
В 1999 году при применении серпентина на судовом вспомогательном двигателе 6Чан18/22 этого явления не наблюдалось.In 1999, with the use of serpentine on the ship auxiliary engine 6Chan18 / 22, this phenomenon was not observed.
Одним из главных преимуществ технологии является то обстоятельство, что применение неабразивного материала позволяет существенно раздвинуть количественные рамки вводимого ремонтно-восстановительного состава. Это необходимо при значительном износе двигателя.One of the main advantages of the technology is the fact that the use of non-abrasive material allows you to significantly expand the quantitative scope of the introduced repair and restoration composition. This is necessary with significant engine wear.
Основным сдерживающим фактором технологии является рабочая температура цилиндров. В бензиновом двигателе она примерно на 400 градусов ниже, чем в дизельном. Следовательно, в таком случае и износ, ликвидируемый этой технологией, должен быть меньше. Для мощных дизельных установок граница износа практически отсутствует. Рабочая температура в них настолько высока, что может "переварить" любое количество материала, поступающего в цилиндр. При значительном износе двигателя и, следовательно, большом расходе масла для интенсификации процесса применяется смесь из основного материала с 5% мелкодисперсного (diametre median = 002,5-00,30) серпентина. Такое количество абразивосодержащего материала не способно серьезно ускорить износ подшипников скольжения и нанести вред двигателю, но процесс восстановления двигателя резко интенсифицируется.The main limiting factor of the technology is the working temperature of the cylinders. In a gasoline engine, it is about 400 degrees lower than in a diesel engine. Therefore, in this case, the wear and tear eliminated by this technology should be less. For powerful diesel plants, the wear line is practically absent. The operating temperature in them is so high that it can "digest" any amount of material entering the cylinder. With significant engine wear and, consequently, high oil consumption, a mixture of the base material with 5% finely divided (diametre median = 002.5-00.30) serpentine is used to intensify the process. Such an amount of abrasive-containing material is not able to seriously accelerate the wear of sliding bearings and cause harm to the engine, but the process of engine recovery is sharply intensified.
Одним из важнейших элементов технологии является обработка абсолютно новых двигателей. Уже через несколько сот километров обработанные двигатели показывали значительное увеличение приемистости, т.е. рост компрессии в цилиндрах /рост мощности/, а на трущихся поверхностях появлялись "зеркала скольжения" с высокой микротвердостью и низким коэффициентом трения, что обеспечивает новому двигателю повышенную износоустойчивость, повышение экономичности, снижение эксплуатационных расходов и существенное увеличение эксплуатационного ресурса. Это возможно только при абсолютно безопасном материале.One of the most important elements of the technology is the processing of completely new engines. After several hundred kilometers, the processed engines showed a significant increase in throttle response, i.e. compression growth in the cylinders / power increase /, and “sliding mirrors” with high microhardness and low friction coefficient appeared on friction surfaces, which provides the new engine with increased wear resistance, increased efficiency, reduced operating costs and a significant increase in operating life. This is only possible with absolutely safe material.
Возможность восстановления двигателя методом керамической обработки была проверена:The possibility of engine restoration by ceramic processing has been tested:
на судовом двигателе 6NVD26 траулера МРТК №0696, "Океанический промысел".on the ship engine 6NVD26 of the trawler MRTK No. 0696, "Oceanic fishing".
После 10-суточного рейса давление сжатия в цилиндрах повысилось с 2,6 до 3,2 МПа, а давление масла возросло с 0,26 до 0,28 МПа.After a 10-day voyage, the compression pressure in the cylinders increased from 2.6 to 3.2 MPa, and the oil pressure increased from 0.26 to 0.28 MPa.
Экономия топлива составила до 20%.Fuel economy was up to 20%.
Степень изношенности двигателя снизилась с 35% до 20%.The degree of deterioration of the engine decreased from 35% to 20%.
Применение указанной технологии для рыболовного флота Северного бассейна разрешено Морским регистром.The use of this technology for the fishing fleet of the Northern Basin is authorized by the Maritime Register.
С 2002 по 2006 г. методом керамической обработки восстановлено свыше 100 автомобилей различных марок, как правило, с большими сроками эксплуатации и пробегов.From 2002 to 2006, over 100 cars of various brands were restored by ceramic processing, as a rule, with long service lives and mileage.
Результат:Result:
средний прирост компрессии по цилиндрам относительно первоначального замера составил 35-40%;the average increase in compression by cylinders relative to the initial measurement was 35-40%;
компрессия относительно уровня, который указывается заводом изготовителем для каждого типа машин, превышена на 15-20%;compression relative to the level indicated by the manufacturer for each type of machine is exceeded by 15-20%;
экономия по топливу составила 20-30%; (в патенте RU 2149741 - 12%)fuel economy was 20-30%; (in patent RU 2149741 - 12%)
экономия по маслу до 50%;oil savings up to 50%;
уменьшение шумности не менее чем на 15%;noise reduction by at least 15%;
ремонт двигателя с разборкой не предусматривается в течение всего срока эксплуатации;engine repair with disassembly is not provided for the entire period of operation;
поломок двигателей не наблюдалось.engine failures were not observed.
Метод керамической обработки может обеспечить долговечность двигателей с момента начала их эксплуатации.The ceramic processing method can ensure the durability of engines from the moment they begin to operate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115398/04A RU2299234C2 (en) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005115398/04A RU2299234C2 (en) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005115398A RU2005115398A (en) | 2006-11-20 |
RU2299234C2 true RU2299234C2 (en) | 2007-05-20 |
Family
ID=37501953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115398/04A RU2299234C2 (en) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299234C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559074C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВПО "РГУТиС") | Engine renovation method |
-
2005
- 2005-05-17 RU RU2005115398/04A patent/RU2299234C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559074C1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГБОУ ВПО "РГУТиС") | Engine renovation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005115398A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pierce et al. | High temperature materials for heavy duty diesel engines: Historical and future trends | |
Hisham et al. | Waste cooking oil blended with the engine oil for reduction of friction and wear on piston skirt | |
Deulgaonkar et al. | Failure analysis of diesel engine piston in transport utility vehicles | |
RU2361015C1 (en) | Composition for metals modification and reduction of metallic surfaces | |
Sreenath et al. | Running-in wear of a compression ignition engine: factors influencing the conformance between cylinder liner and piston rings | |
dos Santos Filho et al. | Effects of ethanol content on cast iron cylinder wear in a flex-fuel internal combustion engine–A case study | |
Milojević et al. | Tribological principles of constructing the reciprocating machines | |
RU2299234C2 (en) | Method of restoration of the engines by the method of ceramic treatment | |
BR102014026128A2 (en) | piston ring and internal combustion engine | |
Sato et al. | Improvement of piston lubrication in a diesel engine by means of cylinder surface roughness | |
US4729729A (en) | Rotor housing for rotary piston engines | |
Milojević et al. | Tribological reinforcements for cylinder liner of aluminum-example compressors for brake systems of trucks and buses | |
WO2021250859A1 (en) | Cylinder liner and cylinder bore | |
Rosen | Engine Temperature as Affecting Lubrication and Ring-Sticking | |
Lalić et al. | Structural modifications for improving the tribological properties of the cylinder unit in two-stroke slow speed marine diesel engines | |
Russell et al. | Reeds Vol 12 Motor Engineering Knowledge for Marine Engineers | |
RU2721242C1 (en) | Method of repair-in-place of worn-out metal surfaces and composition for its implementation | |
Vukičević et al. | Piston ring material in a two-stroke engine which sustains wear due to catalyst fines | |
Singhai et al. | Analysis and performance of automobile engine components considering thermal and structural effects | |
RU2100633C1 (en) | Method of increasing wear resistance of internal combustion engine cylinder linear | |
Hennessy et al. | The effects of cylinder wall surface roughness and bore distortion on blow-by in automotive engines | |
Ostermann | Experiences with Nickel-Silicon-Carbide Coatings in Cylinder Bores of Small Aluminum Engines | |
Milojević et al. | Power measurement of mechanical losses in experimental reciprocating air compressor impact of piston group | |
Al-Rousan | Effect of dust and sulfur content on the rate of wear of diesel engines working in the Jordanian desert | |
RU2247767C2 (en) | Solid-lubricating composition and method for coating of rubbing surface using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100518 |