Анализ факторов деградации моторного масла карьерных самосвалов

Рассмотрены основные направления совершенствования технического обслуживания двигателей карьерных самосвалов и актуальность исследования природы деградации моторного масла и упрощения проводимых диагностических процедур. Масло в каждой конкретной машине будет разрушаться своими темпами, учитывающими множество факторов, не всегда поддающихся контролю. Обзор литературных источников показывает, что большинство авторов на первое место по негативному воздействию ставят запыленность дорог, слишком холодные или слишком жаркие условия, и уклоны превышающие 80‰. Рассмотрены методы оценки состояния смазочного масла, большинство из которых стандартизованы. Степень деградации моторного масла достаточно достоверно оценивается по приведенным методикам, однако следует оценивать еще и трибосопряжения двигателя. Следует учитывать, что при смене масла, информация о ранее произошедшем износе будет недоступна. Понимание природы деградации целесообразно начинать с функционального анализа элементов двигателя и его подсистемы смазки. Далее необходимо произвести описание влияющих факторов и их предельных значений. Важно понимать, что в сложной технической системе факторы действуют совместно, усиливая разрушающее воздействие. Для уточнения темпов деградации масла предложены формулы оценки абразивного, коррозионного и адгезионного износа компонентов двигателя, дополнительно к существующим методам. Направлением дальнейших исследований является исследование показателей абразивного, окислительного и адгезионного износа, а также разработка прогностических моделей определения предельного состояния узлов двигателя.

Kuzin E. G., Shalkov A. V. Analysis of degradation factors of motor oil in mining dump trucks. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2025;(12-3):100—116. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_123_0_100.

Кузин Евгений Геннадьевич — канд. техн. наук, доцент, https://orcid.org/0000-0002-8737-7577, доцент кафедры технологии и комплексной механизации горных работ, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, филиал в г. Прокопьевске, 653039, Прокопьевск, Кемеровской области, ул. Ноградская 19а, Россия, email: kuzinevgen@gmail.com;
Шальков Антон Владимирович — https://orcid.org/0000-0003-4488-6539 старший преподаватель кафедры информационных технологий, машиностроения, Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева, филиал в г. Прокопьевске, 653039, Прокопьевск, Кемеровской области, ул. Ноградская 19а, Россия, email: prk-s@yandex.ru.

Кузин Евгений Геннадьевич, email: kuzinevgen@gmail.com.

1. Химченко, А. В. Планирование эксперимента для определения зависимости изменения щелочного числа моторного масла от эксплуатационных факторов в пределах одного срока замены / А. В. Химченко // Наука в центральной России. — 2024. — № 5. — С. 94–104.

2. Улучшение энергетических и экологических характеристик поршневых ДВС при переходе на бензоэтанольное топливо / А. А. Абрамов, А. В. Апелинский, К. С. Руновский, В. П. Белов // Известия МГТУ МАМИ. — 2013. — Т. 1, № 2(16). — С. 101−106. — EDN RXTIGB.

3. Максимов, И. В. Влияние размеров форсунки и формы камеры сгорания на показатели газодизеля / И. В. Максимов, В. В. Синявский, М. Г. Шатров // Двигателестроение. — 2025. — № 2(300). — С. 51−60. — EDN DJICXP.

4. Гоц, А. Н. Снижение расхода топлива дизелей за счет отключения части цилиндров при работе на режимах холостого хода / А. Н. Гоц, В. Ф. Гуськов, А. М. Темнов // Современные наукоемкие технологии. — 2020. — № 6−2. — С. 234−240. — DOI 10.17513/snt.38098. — EDN HCCRHY.

5. Сафиуллин, Р. Н. Системный подход к эффективному применению интеллектуальных транспортных технологий в функциональной диагностике элементов и устройств транспортных средств / Р. Н. Сафиуллин, А. Ф. Залюбовский, К. В. Сорокин // Технико-технологические проблемы сервиса. — 2024. — № 2(68). — С. 56−63. — EDN BLEPZY.

6. Залюбовский, А. Ф. Функциональная диагностика элементов и устройств транспортных средств на основе системного подхода / А. Ф. Залюбовский // Известия Международной академии аграрного образования. — 2024. — № 72. — С. 15−21. — EDN GZOPZP.

7. Андреева, Л. И. Методический подход к оценке состояния горной техники и целесообразного срока ее эксплуатации / Л. И. Андреева // Горное оборудование и электромеханика. — 2021. — № 6(158). — С. 38–43. — DOI 10.26730/1816-4528-2021-6-38−43.

8. Андреева, Л. И. Подход к оценке эффективности системы технического обслуживания и ремонта карьерных автосамосвалов / Л. И. Андреева, Ю. Ю. Ушаков // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. — 2018. — № 1(1417). — С. 97–102.

9. Rahmani, Zakariya. Reliability analysis of a fleet of mining trucks (A case study in Iran). Z. Rahmani, M. Rahimdel & H. Noferesti // Journal of Geomine. 2023. — № 1(2). — P. 68–74. DOI 10.22077/jgm.2023.6638.1012.

10. Myrzabekov, N. Dump Truck Operational Efficiency: A Case Study of the Don Mining and Processing Plant / N. Myrzabekov, A. Karazhanov, А. Murzagaliev et al. // International Journal of Transport Development and Integration. — 2025. — № 9(1). — P. 197–208. DOI 10.18280/ijtdi.090119.

11. Rahimdel, M. J. Bayesian network approach for reliability analysis of mining trucks. Science Report 14, 3415 — 2024. https://doi.org/10.1038/s41598-024-52694-0.

12. Dinkar B. Kishorilal, Alok K. Mukhopadhyay. Reliability investigation of diesel engines used in dumpers by the Bayesian approach / Kuwait Journal of Science. — 2018. — № 45 (4) pp 15– 25.

13. Муминов, Р. О. Повышение надежности и долговечности буровых станков за счет понижения динамических нагрузок / Р. О. Муминов, Г. Е. Райханова, Д. А. Кузиев // Уголь. — 2021. — № 5(1142). — С. 32–36. — DOI 10.18796/0041-5790-2021-5-32−36.

14. Решетняк, С. Н. Актуальные аспекты повышения энергетической эффективности технологического транспорта компании АК «Алроса» / С. Н. Решетняк, Д. А. Кузиев, Ф. Э. Уроков // Научные разработки: Евразийский регион: международная научная конференция теоретических и прикладных разработок, Москва, 20 мая 2019 года. — Москва: Инфинити, 2019. — С. 231–237.

15. Оценка энергоэффективности транспортных установок по результатам технической диагностики / А. А. Хорешок, Е. Г. Кузин, А. В. Шальков [и др.] // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2017. — № 5(123). — С. 79–85. — DOI 10.26730/1999-4125-2017-5-79−84.

16. Аметов, В. А. Анализ эффективности модифицирования моторных масел при эксплуатации автотранспортных средств / В. А. Аметов, А. В. Шальков // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. — 2020. — № 3(69). — С. 207–212.

17. Shalkov, A. V. Evaluation of heavy-duty vehicles engine life with controlled modification of engine oil / A. V. Shalkov, A. Kuznetsov, E. G. Kuzin // E3S Web of Conferences: VIth International Innovative Mining Symposium, Kemerovo, 19–21 октября 2021 года. Vol. 315. — Kemerovo: EDP Sciences, 2021. — P. 03001.

18. Чехлатый, Н. А. Влияние соосности валов на энергетические характеристики роторных турбомашин и электроагрегатов / Н. А. Чехлатый, Т. Н. Паламарчук, В. Ю. Тимохина // Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. — 2024. — № 1(72). — С. 79−93. — EDN JIPPGN.

19. Организация работ по оценке весомости отказа ресурсоопределяющих систем карьерного гусеничного экскаватора / А. Э. Салимов, Е. И. Шешукова, Д. А. Шибанов, С. Л. Иванов // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. — 2025. — № 30. — С. 93−98. — DOI 10.26160/2658-3305-2025-30−93−98. — EDN SYVDMT.

20. Салимов, А. Э. Риски отказов карьерного экскаватора, связанные с его техническим обслуживанием и ремонтом / А. Э. Салимов, Д. А. Шибанов, С. Л. Иванов // Горная промышленность. — 2024. — № 2. — С. 97−102. — DOI 10.30686/1609-9192-2024-2-97−102. — EDN AVQVRI.

21. Кузин, Е. Г. Предиктивный технический сервис приводов ленточных конвейеров на основе анализа параметров смазочного масла / Е. Г. Кузин, М. С. Мамаева, Д. С. Комаров // Горное оборудование и электромеханика. — 2025. — № 3(179). — С. 48−60. — DOI 10.26730/1816-4528-2025-3-48−60. — EDN LUGDAH.

22. Перечень физико-химических показателей рабочего моторного масла, необходимых для диагностики работы двигателя внутреннего сгорания автомобильного транспорта. Режим доступа: http://www.mortestspb.ru/index.php?s=01030000&view=3.

23. Данилогорский, Д. И. Анализ процесса старения моторного масла в двигателе внутреннего сгорания / Д. И. Данилогорский, Б. Джан, А. Д. Бреки // Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2024: Материалы 1-й Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, Россия, 21–22 июня 2024 года. — Санкт–Петербург: ПОЛИТЕХ–ПРЕСС, 2024. — С. 314–321. — DOI 10.18720/SPBPU/2/id24−264.

24. Kumbár, V., & Dostál, P. Oil additive and its effect. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, — 2013. — №61(3), Р. 691–697. doi: 10.11118/actaun201361030691.

25. Yicong Xu. Wear Condition Evolution of Cylinder Liner-Piston Ring on the Two-Stroke Marine Diesel Engine Through Long-Term Monitoring and Analysis of Cylinder Oil / Xu Yicong, Guo Zhiwei // Lubrication Science. — 2025. — Vol. 56. — Р. 77–83. Xu, Y., Guo, Z., Rao, X., Yin, H., Jiang, S., Wu, M., Zhou, L. and Yuan, C. (2025), Wear Condition Evolution of Cylinder Liner-Piston Ring on the Two-Stroke Marine Diesel Engine Through Long-Term Monitoring and Analysis of Cylinder Oil. Lubrication Science. https://doi.org/10.1002/ls.1748.

26. Современные методы контроля качества масел / А. К. Субаева, М. М. Замальдинов, И. Р. Салахутдинов [и др.] // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. — 2024. — Т. 80, № 2. — С. 16–20.

27. X. Hou, Y. Wang, L. Dai, et al. Study on the Corrosion and Wear Behaviors of Cylinder Liner in Marine Diesel Engine Burning Low Sulfur Fuel Oil / Engineering Failure Analysis. — 2023. — № 147 (107151). https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2023.107151.

28. Peng, Chen. Wear Test of Cylinder Liner and Piston Ring of Marine Diesel Engine Based on Computer Simulation Technology. Journal of Physics: Conference Series. — 2021. — № 2074. 012033. DOI: 10.1088/1742−6596/2074/1/012033.

29. Глущенко, А. А. Показатели и технические средства для оценки и восстановления эксплуатационных свойств моторного масла / А. А. Глущенко // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. — 2008. — № 11. — С. 254–258.

30. Influence of the antioxidant properties of lubricants on the wear of agricultural machinery parts / Z. X. Alimova, N. A. Kholikova, S. O. Kholova, K. G. Karimova // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Tashkent. — 2021. — P. 012037. — DOI 10.1088/1755−1315/868/1/012037.

31. Утаев, С. А. Влияние размеров частиц механических примесей на износ деталей газовых двигателей / С. А. Утаев // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях: Сборник научных трудов 5-ой Международной научно-практической конференции, Курск, 04–05 июня 2015 года / Ответственный редактор: Горохов А. А.. — Курск: Закрытое акционерное общество «Университетская книга», 2015. — С. 310–312.

32. Диагностирование двигателя внутреннего сгорания по суммарной ЭДС в парах трения / И. Р. Салахутдинов, А. А. Глущенко, С. Н. Петряков [и др.] // Сельский механизатор. — 2020. — № 8. — С. 26–27.

33. Roney Malaguti. A supervised machine learning model for determining lubricant oil operating conditions / Malaguti Roney, Lourenço Nuno // Expert Systems. — 2022. — Vol 40, iss. 5. — P. 22–29.

34. Emrullah Hakan Kaleli Experimental investigation of the effect of tribological performance of reduced graphene oxide additive added into engine oil on gasoline engine wear / Kaleli Emrullah Hakan // Lubrication Science. — 2022. — Vol. 35, iss. 2. — P. 37–44.

35. Утаев, С. А. К математическому моделированию изменения содержания загрязняющих примесей моторных масел газовых двигателей / С. А. Утаев // Современные материалы, техника и технологии. — 2015. — № 2(2). — С. 167–172. — EDN UNUUJH.

36. Адгамов, И. Ф. К вопросу разработки отечественных методов оценки эксплуатационных свойств моторных масел для двухтактных бензиновых двигателей / И. Ф. Адгамов, А. В. Иванов // Труды 25 ГосНИИ МО РФ. — 2024. — № 62. — С. 289–304.

37. Метод оценки склонности моторных масел к образованию низкотемпературных отложений на деталях дизеля / К. В. Шаталов, М. Д. Прокопцова, Д. А. Уханов, И. Ф. Адгамов // Вестник Технологического университета. — 2025. — Т. 28, № 1. — С. 99–106. — DOI 10.55421/1998−7072_2025_28_1_99.

38. Maher Kallas Mohammad. Experimental Comparison of the Effect of Using Synthetic, Semi-Synthetic, and Mineral Engine Oil on Gasoline Engine Parts Wear / Mohammad Maher Kallas // Advances in Tribology. — 2024. — Vol. 20, iss. 1. — P. 108−114.

39. Путинцев, С. В. Обоснование и направление конструкционной адаптации поршневого двигателя к смазыванию энергосберегающим сверхмаловязким моторным маслом / С. В. Путинцев, С. П. Деменкова // Двигателестроение. — 2024. — № 4 (298). — С. 39–54.

40. Краснов, В. М. Мониторинг показателей моторного масла для оценки состояния двигателей / В. М. Краснов, Н. Д. Стёпин // Труды НАМИ. — 2022. — № 1 (288). — С. 91–96.

41. Michal Michalec. Comparative Wear and Friction Analysis of Sliding Surface Materials for Hydrostatic Bearing under Oil Supply Failure Conditions / Michalec Michal // Advanced Engineering Materials. 2024. — Vol. 14. — P. 76–82.

42. Vencl, A. Diesel Engine Crankshaft Journal Bearings Failures: Case study / A. Vencl, A. Rac // Engineering Failure Analysis. — 2014. — Vol.44. — pp. 217–228.

43. Кузин, Е. Г. Предиктивное управление техническим состоянием горных транспортных машин / Е. Г. Кузин // Горное оборудование и электромеханика. — 2023. — № 1(165). — С. 41–49. — DOI 10.26730/1816-4528-2023-1-41−49.