Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Соколова Ирина Васильевна. Влияние режимов долива моторного масла в систему смазки на эффективность эксплуатации судовых дизелей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.08.05 / Соколова Ирина Васильевна; [Место защиты: Мор. гос. ун-т им. адмирала Г.И. Невельского].- Владивосток, 2009.- 160 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1937


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ МАСЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ СМАЗКИ

ДВС НА СОСТОЯНИЕ МОТОРНОГО МАСЛА 8

  1. Процессы маслообмена в смазочной системе судового дизеля 8

  2. Влияние долива в систему смазки судового дизеля на изменение физико-химических характеристик работающего масла и дисперсность продуктов его загрязнения 19

  3. Дисперсный состав продуктов загрязнения моторного масла: методы оценки и способы идентификации 33

  4. Методы аппроксимации распределения частиц дисперсной фазы по размерам 42

1.5. Выводы и постановка задач исследования 45

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ

ДОЛИВА МОТОРНОГО МАСЛА НА ЕГО
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА 48

2.1. Разработка методики лабораторного исследования массо-
дисперсного обмена в системе смазки ДВС при доливе свежего масла 48

  1. Общая схема лабораторного эксперимента 52

  2. Методика лабораторного смешивания работающего и свежего

масел 53

  1. Методика приготовления объекта микроскопического исследования 54

  2. Микроскопическое исследование 54

  3. Мероприятия по подготовке полученных изображений к обработке 54

  4. Цифровая обработка полученных изображений 54

  5. Статистическая и математическая обработка данных 55

  1. Комплексная лабораторная оценка массо-дисперсных процессов при смешивании свежих и работающих масел судовых дизелей 57

  2. Оценка работоспособности экспериментальной модели изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при доливе

в систему смазки судового дизеля 72

  1. Эксперимент на лабораторном двигателе 4 NVD 24 (4417,5/24) 73

  2. Эксперимент на дизелях т/х «Профессор Хлюстин» 80

2.3.3. Проверка работоспособности экспериментальной модели

изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего

масла в эксплуатационных условиях 87

2.4. Результаты исследования и выводы по главе 2 89

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ДОЛИВА
МАСЛА НА СВОЙСТВА РАБОТАЮЩЕГО МАСЛА И НА
ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ.
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА ДОЛИВА 92

3.1. Теоретические аспекты изменения коллоидной структуры моторного
масла при доливе в процессе эксплуатации судового дизеля 92

  1. Интенсивность старения моторного масла в процессе эксплуатации 92

  2. Моюще-диспергирующие присадки к моторным маслам: строение, механизм действия 95

  3. Исследование причин потери коллоидной стабильности моторным маслом при доливе 100

3.2. Влияние дисперсного состава продуктов загрязнения моторного

масла на техническое состояние судового двигателя 105

3.3. Определение рационального режима долива свежего масла в систему
смазки судового дизеля 109

3.4. Результаты исследования и выводы по главе 3 115

Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ДОЛИВА

МОТОРНОГО МАСЛА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ 117

4.1. Математическое моделирование процессов массо-дисперсного

обмена в системах смазки судовых дизелей при доливе масла 117

  1. Имитационное моделирование влияния различных режимов долива моторного масла на эффективность эксплуатации судовых дизелей... 122

  2. Разработка практических рекомендаций по выбору режима рационального долива моторного масла в систему смазки ДВС 126

4.4. Результаты исследования и выводы по главе 4 131

Общие выводы и заключение 133

ЛИТЕРАТУРА 136

ПРИЛОЖЕНИЕ 150



Введение диссертации:

Совершенствование технической эксплуатации судовых дизелей неразрывно связано с проблемой повышения эффективности их технического обслуживания. Одним из путей решения данного вопроса является широкое внедрение в практику эксплуатации морских судов системы технического обслуживания по фактическому состоянию. Ее применение способствует, в частности, значительному увеличению срока службы моторных масел (ММ), т.е. переводу их в разряд «долгоработающих», когда замена ММ осуществляется при достижении одним или несколькими его показателями браковочного значения. Такая система, безусловно, способствует экономии и рациональному использованию смазочных материалов в судовых ДВС.

Рациональное маслоиспользование возможно только в случае слаженного взаимодействия всех звеньев в цепочки его эксплуатации. Современные тенденции развития двигателестроения, направлены на снижение расхода масла на угар посредством совершенствования конструктивной схемы двигателя [62, 78, 109]. Нефтехимическая промышленность улучшает качество моторных масел, легируя их присадками с различными функциональными свойствами [54]. Эксплуатационники в свою очередь должны грамотно использовать ММ, чтобы увеличить ресурс его работы [7, 10, 13, 29]. Однако с ухудшением технического состояния ДВС в процессе эксплуатации, в частности износа деталей цилин-дро-поршневой группы (ЦПГ), вызывает значительное увеличение расхода масла на угар. И какие бы мероприятия по снижению расхода угара масла не предпринимались, исключить полностью угар невозможно. Расход масла на угар остается неизбежной составляющей эксплуатации любого двигателя.

Компенсация естественной убыли масла (расход на угар, протечки и т.д.) из системы смазки (СС) дизеля осуществляется многочисленными залповыми доливами свежего масла [70]. Однако смешение свежего и работающего масла (РМ) может привести к нарушению устойчивости дисперсной фазы (ДФ) загрязнений [82, 83] и вызвать не только снижение срока службы ММ, но и увеличение грязевой нагрузки на фильтрующие элементы (ФЭ) маслоочистителей,

интенсивное нагаро- и лакообразование, увеличение скорости изнашивания подшипников и деталей ЦІМ'.

Рекомендации по процедуре долива основываются на интуитивном подходе и практическом опыте, накопленным судовым персоналом, и не подтвержденными серьезными научными исследованиями. Существующие экспериментальные данные и их трактовка противоречивы. Требуется, опираясь на современные представления о процессах массообмена в смазочных системах ДВС, разработать научно обоснованную методику организации технического обслуживания судовых дизелей в части долива свежего масла для компенсации его естественной убыли.

Целью работы — является повышение эффективности технической эксплуатации судовых ДВС посредством использования разработанных научно-технических решений по процедуре долива, предотвращающих негативные последствия смешивания свежих и работающих масел - ухудшение эксплуатационных свойств ММ; уменьшение срока службы ФЭ; интенсификации нагаро- и лакообразования на рабочих поверхностях двигателя.

Предмет исследования — процессы изменения состояния нерастворимых продуктов загрязнения в РМ и устойчивость частиц ДФ при доливе свежей порции масла в СС судового дизеля.

Научная новизна выполненных автором экспериментальных и теоретических исследований заключается в следующем:

  1. Получены аналитические зависимости, позволяющие рассчитать изменение средней площади частиц нерастворимых продуктов загрязнения и среднеквадратичного отклонения этого параметра от режимов долива.

  2. На основе расчетно-экспериментальных исследований научно обоснованы рациональные режимы долива моторного масла для компенсации его угара.

  3. Получены экспериментальные зависимости, описывающие стохастич-ный процесс долива масла в эксплуатации.

  4. Уточнена имитационная модель массо-дисперсного обмена продуктов

старения ММ в системе смазки ДВС за счет введения в интегрально-

дифференциальную систему новых уравнений, идентифицирующих скорость срабатывания моюще-диспергирующей присадки и учитывающих изменение дисперсности продуктов загрязнения.

Практическая ценность работы. Выводы и результаты исследования

t ориентированы на использование в судовой практике при проведении проце-

дуры долива и выборе его рационального режима. С помощью разработанной номограммы судовой персонал может определить рациональный режим и про-

' вести долив, минимизируя процесс укрупнения грубодисперсной фазы загряз-

нений. В результате не будет допущено снижение срока службы ФЭ, работаю-

1 щего масла и ухудшение технического состояния судового дизеля. Самостоя-

тельное значение имеет методика проведения и обработки результатов микроскопического анализа, которую рекомендуется использовать при определении совместимости топлив и смазочных материалов.

Реализация работы. По результатам испытания методика выбора рационального долива свежего масла в СС судовых дизелей внедрена и используется на судах ОАО «Приморское морское пароходство» (ОАО «ПМП») и других судоходных компаний Дальневосточного бассейна. Практические рекомендации по процедуре долива просты в применении, позволяют снизить риск возникновения аварийной ситуации, полезны с точки зрения рационального мас-лоиспользования. Основные положения работы по влиянию долива ММ на состояние дисперсной фазы загрязнений работающего в ДВС масла применяются в учебном процессе МГУ им. адм. Г.И. Невельского при чтении курса «Технология использования топлив и смазочных материалов на судах».

Апробация работы: Основные положения и результаты работы опубликованы в журналах «Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока» (Новосибирск, 2008 г.), «Транспортное дело России» (Москва, 2006 г.) и «Научное обозрение» (Москва, 2008 г.). Отдельные вопросы докладывались на международных, региональных, всероссийских конференциях и семинарах: «Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС» (Санкт-Петербург, СПб. гос. ун-т вод. коммуникаций, 2006 г.), «Проблемы транспорта Дальнего

Востока» (Владивосток, МГУ им. адм Г.И. Невельского, 2005, 2007 гг.), «Дви-

гатели 2008» (Хабаровск, ТОГУ, 2008 г.), «Молодежь и научно-технический прогресс» (Владивосток, ДВГТУ, 2007 г.); опубликованы в сборниках научных трудов «Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона» (Хабаровск, ТОГУ, 2007 г.), «Исследование по вопросам повышения эффективности судостроения и ремонта» (Владивосток, ДВГТУ, 2006). Результаты проведенных исследований представлялись ежегодно на молодежных научно-технических конференциях МГУ им. адм. Г. И. Невельского (Владивосток, 2005-2007 гг.).

Публикации: Основное содержание работы опубликовано в 14 статьях и докладах. Две статьи представлены в сборниках, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографии и приложений. Объем работы - 160 страниц, из них 149 страницы основного текста, 51 рисунок, 28 таблиц. Библиографический список включает 134 источника.

Работа выполнялась автором на кафедре «Судовые двигатели внутреннего сгорания» ФГОУ Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского г. Владивосток.

На защиту выносятся следующий материал:

  1. Установленное исследованиями экспериментальное распределение частоты доливов от объема доливаемого смазочного масла в эксплуатации.

  2. Математические зависимости, описывающие изменение дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при доливе свежего масла в СС судового дизеля.

  3. Уточненная и дополненная математическая модель процессов массо-дисперсного обмена нерастворимых продуктов в СС судовых дизелей.

  4. Результаты имитационного моделирования влияния различных режимов долива на эффективность эксплуатации судовых дизелей.

  5. Методика выбора рационального режима долива, содержащая комплекс научно-технических решений, направленных на предотвращение негативных последствий долива, таких как укрупнение дисперсной фазы загрязнений и потеря коллоидной стабильности работающего ММ.

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций