Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых тронковых дизелях

• Автор: Перминов, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 416 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

1. ПРОБЛЕМА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО МАСЛОИСПОЛЪЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ (СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ)
1.1. Новые методы повышения технико-эксплуатационных показателей форсированных дизелей средней и повышенной частоты вращения
1.2. Обобщение опыта маслоиспользования на судах и анализ его эффективности в тронковых дизелях

1.3. Обзор современных методов расчета старения и очистки

моторного масла в двигателях внутреннего сгорания

• 1.4. Выводы. Цель и задачи исследований

2. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД - МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО МАСЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ДИЗЕЛЯХ
2.1. Методология комплексного повышения эффективности маслоиспользования в двигателях внутреннего сгорания

2.2. Функциональная схема комплекса ДЭТМО при решении

задач ресурсосберегающего маслоиспользования

2.3. Выводы
3. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО МАСЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ СРЕДНЕЙ И ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
3.1. Моделирование старения моторного масла при работе
судовых тронковых дизелей на низкосортных топливах
3.2. Кинетика загрязнения и очистки моторного масла при использовании в системах смазки дизелей комбинированных маслоочистительных комплексов
3.3. Моделирование массодисперсного обмена нерастворимых продуктов старения масла в смазочных системах дизелей
3.4. Выводы
4. СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ОЧИСТКИ МОТОРНОГО МАСЛА В ДВС ФИЛЬТРОВАНИЕМ
4.1. Решение на основе теории марковских процессов стохастических задач очистки ГСМ фильтрованием
4.2. Разработка волоконно-решетчатой модели фильтрования и оценка эффективности очистки моторного масла
материалами с нерегулярной поровой структурой
4.3. Выводы
5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ
В ЦЕНТРОБЕЖНОМ ПОЛЕ ГОРЮЧЕ-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИДИСПЕРСНЫМ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕМ
5.1. Разработка стохастической модели очистки
моторного масла в дизелях центрифугированием
5.2. Решение многомерных стохастических задач очистки горюче-смазочных материалов в центробежном поле
5.3. Выводы
6. РАЗРАБОТКА И МОТОРНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОКРАЩЕНИЮ РАСХОДА СМАЗОЧНОГО МАСЛА В СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ
6.1. Исследование влияния угара моторного масла
на его старение и состояние дизеля
6.2. Увеличение срока службы моторных масел в системах смазки форсированных дизелей. Браковочные показатели
6.3. Выводы
7. НОВЫЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАСЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ
7.1. Совершенствование и рациональное использование унифицированных моторных масел в судовых комплексах "дизель - топливо - масло"
7.2. Оценка эффективности использования в судовых
тронковых дизелях модификаторов трения
7.3. Комбинированная очистка моторного масла в судовых тронковых дизелях: новые принципы, схемы очистки и конструкции МО, результаты испытаний
7.4. Выводы
8. КОМПЛЕКСНОЕ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАСЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ФОРСИРОВАННЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЯХ
8.1. Имитационное моделирование изнашивания дизеля со смазочной системой повышенной эффективности
при его функционировании в составе комплекса ДЭТМО
8.2. Комплексное повышение эффективности маслоиспользования
в СОД на судах Дальневосточного бассейна
8.3. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Ах, Ап - удельная скорость загрязнения масла НРП и срабатывания присадок, мг/(кВт-ч), г/(кВт-ч)
Ац - коэффициент, учитывающий влияние соседних цилиндров на функцию тока Г, Ф - групповой и фракционный составы топлива, отн. ед.
Зм, Зт - зольность масла и топлива, отн. ед.
И,ИЫ(2)- скорость изнашивания и износ деталей дизеля, %, мкм3/ч
Кд - показатель динамичности работы ДВС, ранг
Кр - коэффициент использования мощности дизеля Кт - показатель качества топлива, отн. ед.
Ктм - показатель совершенства системы "топливо - масло", отн. ед. Ку - доля загрязнений и присадок, выгораемых с маслом Мдс, М - качество работающего масла, ранг
ГГ,- - эффективность МО и ДЭТМО по /-му показателю, %
Рфэ - расход ФЭ
См - содержание смол в масле, % (отн. ед.)
Т - техническое состояние ДВС, ранг . Гр - трудоемкость обслуживания СТОМ и МО, чел,- ч/1000ч Щ - щелочность ММ, мг КОН/г
Э - показатель экономической эффективности комплекса ДЭТМО а, b - размеры поры прямоугольной формы, мкм ап - скорость срабатывания присадок, г/ч ах - скорость загрязнения масла НРП, г/ч аф, ац - скорость удаления НРП фильтром и центрифугой, кг/ч Ья, Яя - линейный размер и радиус ячейки фильтрования, мкм y0/hc,zd - относительная (безразмерная) координата отсева b - вектор стохастичности bi,pi - параметры масштаба и формы распределения Вейбулла bon Ь()у - интенсивность случайных воздействий по г и у, Дж/(кг-с) bç, 0rf(p - линейная и угловая координаты отсева; мкм, рад.
сх, схз - концентрация общих и зольных НРП в ММ, % (отн. ед.) сп - концентрация присадок в масле, % (отн. ед.) смт - концентрация модификатора трения, % d - диаметр частиц нерастворимой фазы, мкм dKp- критический диаметр частиц, мкм ^-среднийдиаметр волокнаФМ, мкм
t/ц - диаметр цилиндра двигателя, см Д. - коэффициент диффузии по координате г, м/с ёг, ё0 - единичный вектор в г и 0 направлениях F(d) - дифференциальная функция распределения частиц, мкм
- значительное влияние глубины очистки ММ на его старение, ресурсные показатели дизеля и эксплуатационный расход масла;
- целесообразность выбора МОК и обоснования параметров МО, исходя из состава комплекса ДЭТМО.
13. Анализ современных зависимостей для расчета старения масла в ДВС показал, что большинство из низ адекватны только при работе с непрерывным доливом масла или без долива. Имеется потребность разработки модели старения масла при периодическом восполнении его угара. Такой режим эксплуатации СС довольно распространен. Кроме того, в существующих расчетных схемах удаление механических примесей с угоревшим маслом принято пропорциональным Qy и концентрации загрязнений. Эта составляющая баланса НРП требует уточнения.
В кинетических уравнениях старения масла важно учесть изменение эффективности очистки масла из-за накопления отложений в МО. Большинство зависимостей получено при допущении, что интенсивность очистки -величина постоянная.
14. Разработанные в последние годы теоретические основы стохастического моделирования процессов фильтрования и центифугирования очень сложны в реализации для некоторых типов МО. Необходимо привлечение теории случайных марковских процессов для построения моделей фильтрования материалами волоконной структуры и центрифугирования очистителями со сложной гидродинамикой и напорным сливом. Важно учесть совокупное действие всех механизмов фильтрования и центрифугирования на осаждение не одиночной частицы, а ансамбля частиц нешаровой формы, стесненное движение которых в условиях пристенных эффектов значительно отличается от стоксовского представления.
15. Создание СТОМ высокой эффективности, удовлетворяющих требованиям двигателестроения, целесообразно путем разработки:
- методов моделирования процесса очистки и управления его эффективностью с учетом характеристик комплекса ДЭТМО;