Повышение эффективности комбинированной очистки моторного масла в судовых дизелях полно- и частичнопоточным фильтрованием

• Автор: Таращан, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 218 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР СХЕМ И АГРЕГАТОВ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ МОТОРНОГО МАСЛА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Полнопоточная тонкая очистки моторного масла в ДВС.
Предпосылки повышения ее эффективности комбинированным фильтрованием
1.2 Современные комбинированные системы тонкой очистки моторного масла судовых дизелей: обзор состава и схем
включения, эффективность
1.3 Анализ методов расчета эффективности маслоочистителей
в системах смазки двигателей внутреннего сгорания
1.4 Выводы по гл. 1 и постановка задач исследования
2 ДЕТЕРМИНИРОВАННАЯ КАПИЛЛЯРНАЯ МОДЕЛЬ ОЧИСТКИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
КОМБИНИРОВАННЫМ ФИЛЬТРОВАНИЕМ
2.1 Уточнение капиллярной модели фильтрования сложных дисперсных
систем материалами с нерегулярной поровой структурой
2.2 Идентификация координаты отсева при комбинированном фильтровании моторного масла в системах смазки судовых
дизелей
2.3 Выводы по гл.
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ МОТОРНОГО МАСЛА
В СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ ФИЛЬТРОВАНИЕМ
3.1 Разработка стохастической капиллярной модели очистки
моторного масла фильтрованием
3.2 Закономерности фильтрования моторного масла ДВС
с зарастанием и закупоркой пор ФМ отложениями
3.3 Выводы по гл.

4 РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА МОТОРНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ СМАЗОЧНОГО МАСЛА В СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ ФИЛЬТРОВАНИЕМ
4.1 Принципы и методы повышения эффективности комбинированного фильтрования при очистке моторного масла
4.2 Экспериментальное моделирование эффективности комбинированного маслоочистительного комплекса ДВС
и обоснование его параметров
4.3 Результаты эксплуатационных испытаний комбинированных
фильтров в системах смазки судовых форсированных дизелей
4.4 Выводы по гл.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований по повышению эффективности тонкой очистки моторного масла (ММ) в судовых дизельных энергетических установках (СДЭУ) обусловлена необходимостью обеспечения экономичности и ресурса судовых форсированных дизелей, в том числе средней и повышенной частоты вращения, при конвертировании их на низкосортные и альтернативные топлива. При использовании в тронковых двигателях внутреннего сгорания (ДВС) топлив глубокой переработки нефти - моторного, флотского и топочного мазутов - возрастают загрязнение и абразивность нерастворимых продуктов (НРП), поступающих в моторное масло, что интенсифицирует его старение и изнашивание двигателя.
Ускорение этих процессов обусловлено форсировкой дизелей высоким наддувом, повышением их механической и тепловой напряженности. Этому же способствует уменьшение маслообмена в тронковых ДВС последнего поколения, так как они производятся и эксплуатируются с низким угаром масла-менее 1,5 г/(кВт-ч).
Применение тонкостенных вкладышей, уменьшение рабочих зазоров в парах трения двигателей усиливает чувствительность их к качеству очистки ММ. Снижение угара масла за счет возрастающего от применения экспандеров удельного давления и «скребкового» действия маслосъемных колец в цилиндре двигателя увеличивает зависимость изнашивания деталей сопряжения «кольцо - втулка» от концентрации и размеров попадающих в них механических примесей. Особенно это касается нерастворимых продуктов неполного сгорания топлива, карбонизации масла и измельчения нагаров, а также срабатывания многофункциональных термостойких зольных присадок, которыми легируются ММ.
Рост цилиндровой и агрегатной мощности, полная автоматизация судовых ДВС, длительная безразборная эксплуатация их с диагностикой остаточного ресурса, применение долгоработающих ММ со сменой по браковочным показателям предопределили первостепенность создания комбинированной системы тонкой очистки масла (КСТОМ) с высокими функциональными свойствами. Широко распространенные полнопоточные фильтры тонкой очистки масла (ФТОМП) не

делении И за пределами граничных значений показателя g(p) когда Щ < 95 %, может превышать 15 %.
Несколько обобщая приведенные данные по эффективности ФТОМП в различных условиях эксплуатации ДВС можно констатировать:
- полнопоточная тонкая очистка ММ в судовых дизелях фильтрованием является самым распространенным и эффективным методом надежной защиты их пар трения от наиболее опасных частиц механических примесей;
- глубина очистки смазочного масла ФТОМП от мелкодисперсных нерастворимых примесей во многих случаях, особенно при применении в форсированных дизелях остаточных топлив, не достаточна для торможения старения ММ и перевода их в разряд долгоработагощих;
- выявлена область функционирования ФТОМП, для которой требуется увеличение интенсивности очистки масла от НРП и снижение грязевой нагрузки на полнопоточный фильтр;
- наибольшее влияние на эффективность ФТОМП, оказывают диспергирую-ще-стабилизирующие свойства и угар масла, скорость поступления в систему смазки нерастворимых загрязнений.
1.2 Современные комбинированные системы тонкой очистки моторного масла судовых дизелей: обзор состава и схем включения, эффективность
Комбинированная очистка ММ на судах получает в последние годы все большее распространение [22, 24, 40, 90]. Это обусловлено стремлением полностью удовлетворить потребность судового дизеля в надежной защите его пар трения от опасных, достаточно крупных частиц механических примесей с размерами, превышающими 15 мкм, и обеспечить глубокую очистку смазочного масла от мелкодисперсных НРП, катализирующих его окисление.
Как уже отмечалось, эти две функции совокупно выполнить одним агрегатом маслоочистки довольно сложно. Поэтому в условиях повышенного загрязнения ММ нерастворимыми продуктами из-за применения в дизелях низкосортных топлив, особенно при высокой форсировке ДВС и низком расходе масла на угар, при-