Мехатронна кольориметрична система вимірювань експлуатаційної деградації моторної оливи як засіб підвищення надійності автотранспортних засобів

Анотація

У статті представлено результати дослідження експлуатаційної деградації моторної оливи в умовах роботи двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) сільськогосподарської та автомобільної техніки, де умови експлуатації належать до особливо тяжких: підвищена запиленість повітря, нерівномірні навантаження, часті запуски двигуна і тривала робота на холостих обертах. Ці фактори прискорюють процес зношування елементів тертя, погіршують властивості мастильних матеріалів та знижують надійність силових агрегатів. Відомі регламенти технічного обслуговування не враховують реальних умов експлуатації, що обумовлює потребу у міжрегламентному контролі стану оливи, який можливий лише за умов застосування технічних вимірювань і цифрового аналізу параметрів деградації. Метою дослідження є розроблення методики та проведення експериментів для визначення ресурсних показників моторної оливи за зміною її кольору з використанням кольориметричного обладнання, оснащеного елементами мехатронної системи. Дослідження базуються на порівнянні кольору базової оливи та оливи з експлуатаційним наробітком. У роботі використано інструментальні засоби RGB/HSL-колориметрії та статистичну обробку результатів. Розроблено лабораторну установку на основі мікроконтролера STM32H747XI з фотодатчиком TCS3472, що дозволяє фіксувати зміну кольору оливи та визначати ступінь її деградації в прив’язці до мотогодин роботи двигуна. Калібрування проведено між еталонним станом та граничними значеннями, що відповідають повному сервісному інтервалу. Дослідження моторної оливи VAG Special G 5W-40 (двигун BSE) протягом 400 мотогодин показали стабільну функціональну залежність насиченості домішками від наробітку. Середні значення зростання забруднення підтверджують достовірний кореляційний зв’язок між зміною кольору та фактичним зносом елементів тертя. Застосування запропонованої методики забезпечує можливість міжрегламентного контролю стану моторної оливи та прогнозування моменту її заміни з урахуванням реальних умов експлуатації. Практична значущість роботи полягає у підвищенні надійності ДВЗ, зниженні витрат на технічне обслуговування та запобіганні передчасним відмовам обладнання. Запропонована мехатронна кольориметрична система може бути інтегрована у сервісні центри та систему точного землеробства як елемент цифрової діагностики технічного стану машин.