Контроль технического состояния двигателя методом спектрального анализа картерного масла

Одним из перспективных методов диагностирования двигателя является спектральный анализ картерного масла. Концентрация загрязнений k в масле изменяется во времени t следующим образом:

, где

k₀ – исходная концентрация примесей;

g – интенсивность поступления продуктов износа в масло;

g_ф – интенсивность удаления продуктов износа из масла за счёт

фильтрации;

g_у – интенсивность убывания продуктов износа вследствие угара масла;

Q – ёмкость картера.

Так как при t → ∞, → 0, то практически уже через несколько часов эксплуатации сопряжения, независимо от k₀ и Q содержание продуктов износа стабилизируется на уровне , то-есть при постоянстве g_ф и g _у полностью определяется интенсивностью поступления в масло продуктов износа.

В результате изнашивания стенок цилиндров, шеек коленчатого вала, вкладышей, поршней, поршневых колец, бронзовых втулок поршневых пальцев, в картерном масле содержатся примеси железа, олова, алюминия, хрома, меди, никеля. Содержание этих элементов в масле пропорционально скорости изнашивания сопряжений двигателя. В процессе выработки концентрация соответствующего элемента в масле увеличивается в несколько раз (рис.3.21).

Рис.3.21. Закономерность интенсивности изнашивания сопряжения с момента его сборки до наступления аварийного отказа

Практическая реализация метода осуществляется периодическим отбором из картера двигателя проб масла. Пробы помещаются в сосуды и отправляются в диагностический центр или лабораторию. Одновременно отправляются данные о наработке двигателя, датах взятия пробы и обслуживания фильтров. На специальной установке проба масла сжигается в пламени электрической дуги и производится анализ полученного спектра, в результате чего определяется концентрация присутствующих в масле металлов.

После анализа порций масла нарастающим итогом лаборатория выдаёт рекомендации по видам технических воздействий.

Этот метод выявляет потребность в замене вкладышей КШМ не менее чем за 5 тыс., а поршневых колец за 10 тыс. км. до выработки их ресурса, чем могут быть предупреждены тяжелые аварийные отказы. Недостатками метода являются большая погрешность диагноза в случае отказа масляного фильтра, а так же большие трудоёмкость и стоимость спектрального анализа масла.