Повышение эффективности очистки моторного масла в судовых тронковых дизелях при конвертировании их на низкосортовые топлива

• Автор: Осипов, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 276 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности старения моторных масел в тронковых дизелях, работающих на низкосортных топливах
1.2. Требования к чистоте ММ в системах смазки ДВС и влияние его загрязнения на надёжность и ресурсные показатели
дизелей

1.3. Анализ и оценка эффективности существующих агрегатов

и систем очистки моторного масла
1.4. Современные методы моделирования и расчёта процессов
очистки горюче-смазочных материалов
1.5. Выводы и постановка задач исследования
2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ И ФИЛЬТРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ
ЖИДКОСТЕЙ
2.1. Вероятностные подходы при моделировании процессов
очистки рабочих сред ДВС
2.2. Стохастическое моделирование процесса центрифугирования моторного масла
2.3. Моделирование структуры и разделяющей способности
материалов с нерегулярной поровой структурой
2.4. Реализация структурно-капиллярной модели фильтрования
при оценке эффективности очистки ММ
2.5. Выводы

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ МАСЛА В
СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ
ЗЛ. Оценка основных факторов, влияющих на старение
моторного масла
3.2. Разработка модели комбинированной тонкой очистки
ММ в тронковых ДВС
3.3. Расчётная оценка и анализ эффективности агрегатов и систем очистки моторного масла
3.4. Расчёт параметров средств очистки в системах смазки
тронковых дизелей, работающих на низкосортных топливах
3.5. Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОЦЕНКА ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1. Обоснование функциональных показателей пористых материалов для масляных фильтрующих элементов
тронковых дизелей
4.2. Агрегаты и системы комбинированных маслоочистительных комплексов повышенной эффективности
4.3. Результаты эксплуатационных испытаний и экономическая эффективность применения комбинированной очистки ММ
в судовых многотопливных дизелях
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
В - диаметр пор фильтровальной перегородки, мкм 3„ Зт - зольность масла и топлива, %
И- скорость изнашивания деталей ДВС, %
Кф- форсировка дизеля
Кт - коэффициент качества топлива, отн.ед.
Мдс, Мк- качество работающего масла,ранг
Э - обобщённый экономический показатель эффективности комби -нированной системы очистки ММ ап - интенсивность срабатывания присадок, мг/ч ах, ас- скорость поступления и удаления НРП из ММ, г/ч аф, ац - скорость удаления нерастворимых продуктов фильтром и центрифугой, г/ч Ь,, р, - параметры масштаба и формы распределения Вейбула, мкм П - концентрация в ММ присадок в активной форме, % (отн.ед.)
3 - диаметр частицы нерастворимой фазы, мкм с!в - средний диаметр волокна ФМ, мкм Ко - радиус капилляра, мкм с1ц - диаметр цилиндра двигателя, см /(О), Г(сГ) - дифференциальные функции распределения пор ФМ и ДФ, мкм'1 Рф— поверхность фильтрования, м
?к>Рп>Рц - вектор сил Кориолиса, подъемной и центробежной, Н Ра- вектор силы Архимеда, Н §Ф, ёц ~ масса отложений на фильтре и центрифуге, кг ёфэ - грязеёмкость ФЭ, кг
Рс - вектор силы вязкого сопротивления, Н С0, С - начальная и текущая масса масла в СС дизеля, кг

топлива, попадающая в камеру сгорания и затем в картер двигателя.
Абразивный износ происходит, главным образом, когда поверхности трения, разделенные смазочным слоем, соприкасаются с твердыми посторонними частицами. Эти частицы в зависимости от сочетания их величины, формы, твердости и прочности с величиной зазоров между сопрягаемыми деталями и твердостью трущейся поверхности разрушаются, внедряются в материал или свободно циркулируют вместе с маслом. Циркулирующая частица вызывает изнашивание детали, если она не разрушается, а вдавливается в металл. Абразивное действие частицы повышается с увеличением ее твердости и механической прочности. Особенно высокими абразивными свойствами обладают окиси алюминия, хрома и железа.
В современных двигателях используются подшипники из свинцовистой бронзы и алюминиевых сплавов, имеющие значительно большую усталостную прочность при повышенных удельных нагрузках и температурах. Однако они более восприимчивы к абразивному изнашиванию как своих поверхностей, так и сопряженных с ними шеек коленчатого вала. Восприимчивость этих узлов к абразивному изнашиванию повышается за счет уменьшения зазоров в подшипниках и толщины антифрикционного слоя, что характерно для современных и перспективных двигателей последнего поколения [25, 41].
Исследования [32] показали, что износ узлов трения повышается с увеличением размера абразивного зерна примерно пропорционально ему, но только до определенной величины, равной 30...40 мкм. При большем размере износ постоянен (рис. 1.12). Многие исследователи [68, 72] считают, что износ наблюдается при размере абразивной частицы более 1мкм.
Непосредственное измерение [75] толщины масляного клина в подшипниках коленчатого вала ВОД и СОД морских судов показало, что минимальная толщина колеблется в зависимости от условий работы ДВС от 15 до 75 % исходного зазора в подшипнике и составляет в среднем 8... 15 мкм. Поэтому наиболее опасными в отношении износа подшипников коленчатого