Диагностика двигателя по пробам масла: опыт Caterpillar
Сравнив состав образцов – взятых непосредственно из агрегатов и эталонных, можно поставить мотору диагноз и составить план лечения.
Пионер в этом направлении – американская компания Caterpillar, которая 1968 году запустила программу Cat S·O·S Services. Аббревиатура S O S (Scheduled Oil Sampling) означает не что иное, как «плановый отбор проб масла».
Об этом и не только можно прочитать на сайте журнала «Рейс».
Альтернативная диагностика
Самый надежный метод диагностики агрегата включает разборку, промывку, осмотр, измерение и дефектовку деталей. К сожалению, машина при этом временно выбывает из строя. Лабораторное исследование масла и прочих жидкостей менее информативно, зато техника продолжает работать в обычном режиме. А результаты анализов могут сказать о многом. Например, о том, что пора просто заменить масло, поскольку из-за тяжелых условий работы техники его основа состарилась раньше, чем обычно.
Если же в образце обнаружено повышенное содержание металлических продуктов износа, придется выяснять причину. На относительно свежем агрегате весьма вероятен локальный дефект какой-то одной детали: возможно, ее изготовили с нарушением допусков или имел место кратковременный перегрев с разрушением масляной пленки в сопряжении. Запустить процесс износа может несвоевременная замена масла или применение некачественного фильтра. Во всех этих случаях результат лабораторного анализа означает, что двигателю нужна углубленная диагностика. Нередко она показывает, что вышла из строя одна недорогая деталь (например, толкатель ГРМ или пробита прокладка). А это значит, что проблему можно полностью устранить, и после небольшого ремонта мотор прослужит еще тысячи моточасов.
Иногда исследование масла показывает, что достаточно регулировки одного из механизмов. Например, чтобы снизить темпы износа, требуется лишь устранить люфт. Да и сам процесс поиска дефекта упрощается.
Имея отчет лаборатории Cat S·O·S Services, механики проводят диагностику и ремонт существенно быстрее, чем если бы действовали по стандартной пошаговой схеме.
Анализ масла, взятого из агрегата техники старше десяти лет, позволит запланировать ее капитальный ремонт: износ не критический – машина отправляется на работу, а после сдачи объекта – сразу в сервисный центр. Анализ показал умеренный износ? Можно отработать еще два-три подряда.
С узлами гидросистемы проще. Если в рабочей жидкости обнаружены продукты износа деталей, то можно заранее, не дожидаясь падения производительности машины, приобрести новый гидроцилиндр или гидромотор. И, выбрав удобное время, заменить узел прямо на объекте.
Как это работает
Компания Caterpillar разработала для клиентов четкую методику отбора проб. Для этого надо приобрести специальный комплект RSOSkit, включающий баночку, транспортный контейнер и наклейку, медный щуп и трубку длиной около 15 см. Рекомендованные интервалы взятия проб – 250 моточасов наработки спецтехники или 15 000 км пробега транспортного автомобиля. Само собой, проба берется при замене масла во время плановых ТО.
Для каждого агрегата определены точки взятия проб, и это не поддон картера, где из масла выпадает осадок. Наиболее объективные результаты дает исследование образцов из магистралей, по которым прошедшее через фильтр масло прокачивается
с достаточно высокой скоростью. Специальные клапаны для взятия проб установлены на всех машинах марки Cat, кроме ряда старых моделей. Но и на них в любом авторизованном сервисном центре можно поставить комплект клапанов для взятия проб.
Как правило, пробы рабочих жидкостей берут сами эксплуатационники. Двигатель при этом работает, и масло под давлением поступает через клапан и трубку в баночку. На этикетке следует указать модель машины, ее серийный номер и показания счетчика моточасов.
Лаборатория
Основные и самые инновационные приборы в лаборатории – атомно-эмиссионные ИСП-спектрометры Avio 500 (в паре с которым работает единственный в России автосэмплер, оптимизирующий подачу проб) и Optima 8300. Оба – производства американской компании PerkinElmer. Оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой – самый современный метод спектрального анализа, подходящий, в частности, для исследования смазочных материалов и технических жидкостей.
Суть метода – термическое возбуждение свободных атомов и регистрация оптического спектра излучения. В специальную горелку вертикального расположения подается инертный газ аргон, в котором распыляется исследуемое масло. Образующийся аэрозоль нагревается до 10 000 градусов искровыми разрядами, вещества переходят в состояние плазмы и распадаются на атомы, которые возбуждаются и испускают электромагнитное излучение в световом диапазоне частот. В оптической системе спектрометра формируется изображение спектра в виде линий.
Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой Optima 8300.
ИСП-спектрометр Avio 500 повышает результативность анализа даже при работе со сложными образцами.Спектральный диапазон приборов позволяет проводить качественный анализ содержания более 80 элементов периодической системы. Результаты исследований выводятся на дисплей.
Количественный анализ содержания в пробе металлов и прочих элементов, позволяющий оценить степень и темп износа деталей агрегата (а также наличие в масле должного пакета присадок), основан на стандартизации исследуемых проб и использовании готовых таблиц износа, индивидуальных для каждого из узлов каждой модели спецтехники Cat.
Для определения степени старения масла и окисления веществ его основы в лаборатории компании «Цеппелин Русланд» используют оптический метод ИК Фурье-спектроскопии. Применяют также традиционные химические и физические методы определения кислотного и щелочного чисел нефтепродуктов, кинематической вязкости и пр. По результатам анализа специалисты делают соответствующие выводы или предположения. Например, откуда и как в масло попали вода, грязь, абразивные частицы и прочие вещества, которых в системе смазки или гидросистеме быть не должно.
Для исследования охлаждающей жидкости (ее пробы тоже отбирают через установленные на двигателях специальные клапаны) разработана специальная программа. На первом уровне определяют химический состав антифриза, что позволяет выявить некачественную (поддельную или не соответствующую по параметрам данной технике) жидкость, а также снижение уровня pH (то есть повышение кислотности). Последнее позволяет предположить окисление этиленгликоля, например, вследствие перегрева при прорыве выхлопных газов в «рубашку» охлаждения двигателя. Если анализ по уровню 1 дает тревожный результат, специалисты лаборатории выполняют исследование по уровню 2 – с расширенным химическим анализом, который позволит уточнить и конкретизировать проблему. Анализ антифриза (как и масла) позволяет вовремя отправить машину на сервис, потратив на ремонт, скажем, всего 10 тыс. рублей, а не 300 тысяч, как в запущенном случае.
***
Вечной техники не бывает — любой парк приходится обновлять. Продать машину, пока она еще работоспособна, – значит обойтись без лишних расходов на ремонт. Когда продавать? Это покажет диагностика. Причем для покупателя подержанного бульдозера или экскаватора результаты анализов еще более важны. По опыту владельцев спецтехники марки Cat, вердикт специалистов лаборатории S O S Services о том, что продуктов износа в масле нет или почти нет, помогает продать машину быстро и выгодно.
- Допуск или класс? Что важнее при выборе моторного масла.
- Рост цен продолжается.
- Диагностическое оборудование TEXA для грузовиков и спецтехники
Фото компании Cat и Depositphotos
2301
1