ПРОЦЕСС РЕГЕНЕРАЦИИ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА МОТОРНОГО МАСЛА

• 1 слайд

  ПРОЦЕСС РЕГЕНЕРАЦИИ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА МОТОРНОГО МАСЛА
  Москва 28-29 ноября 2007
  M. Фукале, A. Пари
  Л. Ди Стефано, A. Дотта, Г. Натоли, Г. Пометто, П.Салино
  

• 2 слайд

  Содержание
  
  Сценарий и цели деятельности
  
  Тестирование
  
  Результаты
  
  Заключения
  Moscow 2007
  

• 3 слайд

  EURO 4
  EURO 3
  EURO 2
  EURO 1
  Для того чтобы обеспечить строгое соблюдение предельных значений концентраций твёрдых частиц в выбросах, установленных предписаниями Евро IV (рис. 1), были разработаны для применения на большинстве дизельных легковых автомобилей фильтры улавливания частиц в дизельном топливе (DPF); для того чтобы обеспечить соблюдение предельных значений, предписанных требованиями стандарта Евро V, фильтры для улавливания частиц в дизельном топливе должны быть обязательно установлены на всех дизельных легковых автомобилях.
  Moscow 2007
  

• 4 слайд

  Дизельные фильтры для улавливания частиц должны периодически регенерироваться с целью удаления твердых частиц (главным образом, частиц углерода), накопленных в процессе эксплуатации автомобиля; в настоящее время наиболее широко распространенная стратегия регенерации (см. рис. 2) основана на дополнительной закачке топлива в камеру сгорания; такое избыточное топливо сгорает непосредственно в фильтре, в результате чего повышается температура в самом фильтре до величины, необходимой для сжигания накопленных твёрдых частиц (около 600°C).
  Moscow 2007
  

• 5 слайд

  СТРАТЕГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
  DPF
  Pre Kat
  Front Kat
  Инжектор
  Air inlet
  Moscow 2007
  T/C
  Данное количество будет сгорать внутри различных выхлопов
  

• 6 слайд

  Электронное контрольное устройство производит запись различных рабочих параметров, определяя уровень накопления сажи, и при достижении заданного значения параметра запускает процесс регенерации.
  
  Скорость накопления сажи в фильтре и, следовательно, частота регенерации строго зависят от условий эксплуатации автомобиля (только при езде по городу, при смешанной езде (город/трасса), при езде по трассе).
  
  Для определения уровня накопления сажи и проведения регенерации при достижении заданной величины накопления сажи, регистрируют несколько параметров эксплуатации и обрабатывают их на электронном контрольном устройстве. Для того чтобы обеспечить работоспособность всей системы, постоянно также проверяют температуру и перепад давления на входе и выходе фильтра.
  Moscow 2007
  

• 7 слайд

  В процессе регенерации - вследствие дополнительных впрыскиваний топлива - небольшая часть несгоревшего топлива попадает через гильзы цилиндров и накапливается в поддоне картера, где она смешивается со смазочным маслом, что вызывает уменьшение вязкости и отрицательно влияет на состояние двигателя и потенциально может вызвать его износ, особенно механических соединений (вал/подшипники, кулачки/толкатели клапанов), в которых гидродинамическая и эласто-гидродинамическая смазка играет важную роль.
  
  Для того чтобы оценить влияние стратегии регенерации вышеупомянутых фильтров для улавливания частиц в дизельном топливе на защитные свойства смазочных материалов в различных условиях эксплуатации в двигателях, как на испытательных стендах в лаборатории, так и на автомобилях (на колесных динамометрических стендах и в процессе полевых испытаний), были проведены экспериментальне исследования. В течение всех испытаний следили за вязкостью моторного масла (наряду с соответствующими другими параметрами смазочных материалов); в конце испытаний двигатели были разобраны и осмотрены.
  
  
  Moscow 2007
  

• 8 слайд

  Тестируемые масла: SAE 5W40, ACEA B3/B4, синтетические рецептуры
  Параметр
  Метод
  Ед.изм.
  Типовое значение
  Kv 100°C
  ASTM D445
  мм2/с
  15.3
  Kv 40°C
  ASTM D445
  мм2/с
  90.5
  Высокотемпературная вязкость при высокой скорости сдвига (HTHS)
  CEC L 36 A 97
  мПa.с
  3.7
  Общее щелочное число
  ASTM D2896
  Mg KOH /г (Mg – магний, KOH -гидроксид калия)
  9.6
  Сульфатированная сажа
  ASTM D874
  %
  1.1
  Moscow 2007
  

• 9 слайд

  Условия эксперимента :
  
  Двигатель: 1.9 л, обычный, 8-клапанный, 85 кВт,Euro 4
  Общая продолжительность: 130 час.
  Цикл:
  Фаза1 - вращение@ полная/частичная загрузка
  Фаза 2 - мощность@ полная/частичная загрузка
  альтернативный повтор
  регенерация после каждой фазы
  
  Без слива и долива масла – пробы брались после
  каждого этапа регенерации
  Испытания на динамометрических стендах
  Moscow 2007
  

• 10 слайд

  Двигатель: 1,9 л обычный, 8-клапанный, Euro 4
  DPF ускоренный цикл - 195 час.
  Испытания на динамометрических стендах
  Moscow 2007
  

• 11 слайд

  Условия эксперимента :
  
  Двигатель: 1.9 л, обычный, 8-клапанный, 85 кВт, Euro 4
  Общая продолжительность: 22,000 км
  Цикл: NEDC*, повтор до 22,000 км
  остановка двигателя каждые 15 час.,
  охлаждение и повторный запуск
  
  * New European Union Driving Cycle – новый ездовой цикл, предписанный ЕС
  Без слива и долива масла – пробы брались после
  каждого этапа регенерации
  
  Испытания на моторных динамометрических стендах
  Moscow 2007
  

• 12 слайд

  Новый ездовой цикл, предписанный ЕС (NEDC)
  ECE
  EUDC
  195
  1,180
  Time (s)
  400
  4.052 Km
  6.955 Km
  General data
  Length:11.02 Km
  Average speed: 33.6 Km/h
  Time: 20.3 min.
  Испытания на моторных динамометрических стендах
  Moscow 2007
  

• 13 слайд

  Полевые испытания
  Группа Fiat Stilo работала с маслами SAE 5W40, ACEA B3/B4, синтетическое масло испытывалось в лабораторных условиях:
  
  № 1 – 90,000 км в городском цикле;
  № 2 – 99,000 км в комбинированном цикле;
  № 3 – 60,000 км в комбинированном цикле;
  № 4 – 180,000 km в условиях шоссе.
  
  Периодичность слива масла: 30,000 км
  
  Moscow 2007
  

• 14 слайд

  
  
  
  
  Двигатель 1.9 л обычный, 8-клапанный, Euro 4
  
  DPF Ускоренный тест на динамометрическом стенде –
  Изменения вязкости
  Moscow 2007
  

• 15 слайд

  Двигатель 1.9 л обычный, 8-клапанный, Euro 4
  
  DPF Ускоренный тест наПо окончании теста
  динамометрическом стенде
  Moscow 2007
  

• 16 слайд

  Двигатель 1.9 л обычный, 8-клапанный, Euro 4
  
  Тест на моторном динамометрическом стенде
  - Вязкость после регенерации
  Moscow 2007
  

• 17 слайд

  Автомобиль: Stilo 1.9 л обычный, 8-клапанный, Euro 4
  
  Тест на моторном По окончании теста
  динамометрическом стенде
  
  Moscow 2007
  

• 18 слайд

  АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МАСЕЛ
  (лабораторный и полевой) - вязкость при 100°C
  Moscow 2007
  

• 19 слайд

  АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МАСЕЛ
  (лабораторный и полевой) - уровень сажи, %
  Moscow 2007
  

• 20 слайд

  АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МАСЕЛ
  (лабораторный и полевой) - снижение общего щелочного числа
  Moscow 2007
  

• 21 слайд

  
  
  Заключения – 1 Разжижение и ухудшение качества масла
  разбавление концентрации масла вследствие избранной стратегии регенерации и полученное уменьшение вязкости тесно связаны с характером езды; условия езды по городу самые неблагоприятные не только из-за более частых циклов регенерации, но также и вследствие более низкого испарения легкой фракции топлива по сравнению со смешанной ездой (город/трасса) и при езде по трассе, когда двигатель прогревается до более высоких рабочих температур;
  
  вследствие накопления топлива ухудшаются и другие параметры смазочного масла такие, как резерв щелочности (общее щелочное число); более высокое разбавление означает более быстрое истощение общего щелочного числа по мере увеличения пробега, измеряемого в часах или километрах;
  Moscow 2007
  

• 22 слайд

  
  
  Заключения – 2 Защита двигателя
  хотя в условиях проведенного испытания при оценке смазочного масла не наблюдались какие-либо значительные признаки износа, осмотр двигателя показал, что при неконтролируемом длительном использовании смазочного масла отказ компонентов двигателя таких, как подшипники весьма вероятен;
  «устройства, контролирующие срок службы смазочного масла», которые указывают на основании регистрации и обработки данных относительно условий эксплуатации двигателя на необходимость смены масла, являются весьма желательными, - в сочетании с фильтрами для улавливания частиц в дизельном топливе - что гарантирует защиту двигателя в течение всего срока службы.
  Moscow 2007
  

• 23 слайд

  Благодарю
  за внимание!
  Moscow 2007
  M. Фукале, A. Пари
  Л. Ди Стефано, A. Дотта, Г. Натоли, Г. Пометто, П.Салино