Разработка и исследование комплексной присадки к системам охлаждения судовых ДВС

• Автор: Астраух, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1. Современное состояние вопроса по предотвращению коррозионно-эрозионного изнашивания охлаждаемых поверхностей ДВС как фактора, снижающего эксплуатационную надежность цилиндровых втулок

1.1 Коррозионно-эрозионный износ внутренних

поверхностей систем охлаждения

1.2 Механизм коррозионно-эрозионного разрушения

охлаждаемых поверхностей ДВС

1.3 Анализ способов снижения коррозионноэрозионных разрушений поверхностей охлаждения

1.3.1 Конструктивные способы уменьшения

коррозионно-эрозионных процессов в дизелях

1.3.2 Технологические мероприятия по повышению коррозионно-эрозионной стойкости поверхностей

втулок цилиндров судовых дизелей

1.3.3 Эксплуатационные способы снижения
интенсивности коррозионно-эрозионных
разрушений поверхностей втулок цилиндров
судовых дизелей
1.4 Формирование цели и задач разработки новой
присадки
2. Разработка и исследование комплексной
присадки к системам охлаждения судовых ДВС
2.1. Выбор компонентов присадки и качественный
анализ их влияния на защитные свойства

2.2. Разработка методики контроля концентрации
присадки в охлаждающей среде дизеля
2.3. Фотоэлектроколориметрический метод определения
никеля в охлаждающей жидкости
2.4. Разработка визуального метода определения
концентрации присадки
3. Исследование поверхностных свойств водных растворов присадок к охлаждающим средам
дизелей
3.1. Теоретическое обоснование метода исследования
поверхностных свойств присадок
3.2. Экспериментальные исследования поверхностных
свойств водных растворов присадок
3.3. Экспериментальное исследование электро-капиллярных свойств водных растворов присадок
4. Проведение сравнительных испытаний антиэрозионных свойств присадки ПВТУ-2002
на стендовой установке
4.1. Разработка методики проведения эксперимента и
создание стендовой установки
4.2. Проведение экспериментальных исследований
4.3. Определение скоростей изнашивания охлаждаемых поверхностей в зависимости от концентрации
исследуемых присадок
Заключение
Литература
Приложение

Длительный опыт эксплуатации судовых и транспортных дизелей различных марок выявил высокую повреждаемость внутренних поверхностей систем охлаждения. Причиной этого явления является их коррозионноэрозионное разрушение, значительно снижающее ресурс охлаждаемых деталей. В частности для цилиндровых втулок наработка до отказа по этой причине снижается в 3-4 раза, что приводит к дополнительным затратам на ремонтные работы и запасные части.
При создании дизелей облегченной конструкции и форсировании их по среднему эффективному давлению и частоте вращения, коррозионноэрозионные разрушения цилиндровых втулок и блоков стали характерным дефектом двигателей этого типа. Причина такого разрушения кроется в кавитационных процессах, вызываемых в дизелях высокочастотными колебаниями цилиндровых втулок.
На некоторых типах дизелей выявлены разрушения, вызванные эффектом совокупного воздействия процессов кавитации и электрохимической коррозии, что, в конечном итоге, усугубляет общее разрушение наружных поверхностей втулок.
Таким образом, проблема повышения надежности втулок и блоков цилиндров судовых ДВС является актуальной для многих типов эксплуатируемых двигателей. Среди способов повышения коррозионноэрозионной стойкости охлаждаемых поверхностей ДВС можно выделить три основных направления: конструктивные улучшения деталей цилиндропоршневой группы, технологическая обработка материала цилиндровой втулки и использование различных эксплуатационных мероприятий по снижению интенсивности коррозионно-эрозионных разрушений поверхностей охлаждения. Конструктивные и технологические мероприятия проводятся на стадии проектирования и изготовления двигателя, в то время как внедрение эксплуатационных мероприятий возможно на работающем двигателе.

2.2. Разработка методики контроля концентрации присадки в охлаждающей среде дизеля.
Применение присадок является одним из самых простых и эффективных способов снижения, а в некоторых случаях и предотвращения коррозионноэрозионных повреждений втулок и блоков цилиндров. Однако, наблюдения показали, что основной причиной ухудшения защитных свойств присадок являлось снижение их концентрации в растворе.. В связи с этим возникает необходимость периодически контролировать концентрацию присадок и, в случае необходимости, вводить дополнительное их количество в систему.
Основным компонентом присадки ПВТУ-2002 является сульфат никеля, обеспечивающий процесс безтокового никелирования. Результаты эксперимента показали, что осаждение никеля на защищаемой поверхности приводит к снижению концентрации катионов №2+ в растворе, то есть к частичной срабатываемости присадки.

Изменение концентрации катионов N1 в растворе можно регистрировать при помощи различных методов количественного анализа, наибольшее распространение среди которых получили физико-химические методы анализа [15,16,93]. Они основаны на зависимости свойств вещества от его состава или количества. Так, например, концентрация веществ в растворе в известных пределах связана с некоторыми их физическими свойствами прямой пропорциональной зависимостью. Угол преломления, оптическое поглощение или электрическая проводимость растворов веществ (Ь) изменяются в определенных границах пропорционально концентрации (С):
Ь = кС (2.8)
Эту зависимость широко используют при определении концентрации веществ, измеряя соответствующие физические свойства растворов.
Контроль за концентрацией присадки ПВТУ-2002 в охлаждающей жидкости целесообразно проводить путем определения содержания катионов №2+ в растворе колориметрическим методом. Сущность колориметрического определения сводится к тому, что интенсивность окраски исследуемого