Исследование закономерностей и разработка рекомендаций по снижению заброса масла в камеры сгорания судовых дизелей

• Автор: Коновалов, Валерий Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 97 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОКРАЩЕНИЕ ЗАБРОСА МАСЛА В КАМЕРУ СГОРАНИЯ ДИЗЕЛЯ - АКТУАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
1.1 Анализ расходов на смазочное масло
1.2 Анализ баланса расхода смазочного масла в судовых дизелях
1.3 Механизм угара масла
1.4 Обзор и анализ работ, посвященных изучению заброса
масла в камеры сгорания дизелей
1.5 Выводы по обзору. Постановка задач дальнейшего исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАБРОСА МАСЛА В КАМЕРУ СГОРАНИЯ ДИЗЕЛЯ
2.1 Исследование характера подачи масла деталями
ЦПГ к ВМТ двигателя
2.2 Теоретическое исследование движения масла в зазоре
между головкой поршня и втулкой
2.3 Экспериментальная проверка теоретических результатов
по движению масла в зазоре
2.4 Математическая модель заброса масла в камеру
сгорания дизеля
2.5 Анализ общего критериального уравнения
2.6 Основные результаты исследования. Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЗАБРОСА МАСЛА НА ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЯХ
3.1 Исследование закономерностей заброса масла под действием сил инерции
3.2 Исследования закономерностей заброса масла под
действием нормальной силы поршня
3.3 Основные результаты исследования. Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
НЕКОТОРЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА УГАР
МАСЛА В ДИЗЕЛЯХ
4.1 Описание экспериментальной установки и методики проведения опытов. Анализ погрешностей измерений
4.2 Экспериментальное исследования влияния вязкости
масла на его угар
4.3 Экспериментальное исследования влияния цилиндро-поршневого зазора на угар масла
4.4 Экспериментальное исследования влияния скоростного
режима работы дизеля на величину угара масла
4.5 Основные результаты исследования. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
На речном флоте в качестве двигателей, главным образом, используются дизели, которые потребляют большое количество ГСМ. Сокращение расходов этих материалов имеет первостепенное значение для снижения затрат на содержание судов. При этом проблема экономии топлива в СЭУ изучена достаточно глубоко, исследования многих авторов внедрены в производство и дают большой экономический эффект. Иначе обстоит дело с возможностью снижения расхода смазочного масла.
Расходы на покупку масла в дизелях по различным данным составляют примерно 10 % от стоимости вырабатываемой энергии [91]. Поэтому снижение потерь этого нефтепродукта является одним из наиболее действенных методов снижения эксплуатационных затрат и это направление научных исследований является весьма актуальным.
Расход масла двигателем состоит из нескольких составляющих:
- расход на смену (слив);
- расход на угар;
- унос масла с картерными газами.
Широко внедряемая в последнее время бессменная работа масла посредством разработки и внедрения новых присадок, сводит потерю на слив к минимуму, а унос масла с картерными газами можно значительно снизить установкой маслоулавливающих фильтров или холодильников.
Таким образом, наибольшей составляющей расхода масла в дизелях является его угар (более 75 % от общего расхода), который в свою очередь определяется испарением масляной пленки со стенок цилиндровых втулок и забросом масла в камеру сгорания. Изучению первой составляющей угара посвящено множество работ [33, 56, 90 и др.], в которых этот процесс достаточно глубоко

4. Не будем рассматривать гидродинамику масла, находящегося ниже верхнего поршневого кольца. Процесс подпитки (или, наоборот, ухода) масла, находящегося в слое М (см. рис. 2.12), будем имитировать посредством щели А, размеры и коэффициент скорости которой будем считать известными.
5. Будем считать известными давления Р, и Р2.
6. При соблюдении условия 1 сила Р3 будет определять движение жидкости вдоль оси Ъ. Поэтому можно допустить, что градиент * 0, где Р - давление.
Поместим начало прямоугольных координат в нижнюю мертвую точку поршня. В этом случае и при соблюдении ранее принятых условий динамика движения масла в области М может быть описана следующей системой уравнений [3, 49 и др].
Уравнение движения вдоль оси Z
Эи7 Эи7 Эи7 1 ЭР -т
—^ + иу-— + и7—- =-------------------— + у-У2о7. (2.7)
дх Эх дъ р от
Уравнение движения вдоль оси X
Эиу Эиу Эоу
-нг+и*-^г+иг-^г=у-у°х- (28)
дх дх
Уравнение неразрывности
Эи7 Эиу .
—^ + —— = 0. (2.9)
дъ Эх
В уравнениях (2.7)-(2.3) приняты следующие обозначения: их - ско-
рость движения масла соответственно вдоль осей Ъ и X; р - плотность масла;