Підвищення ефективності експлуатації мастильних систем циліндрів суднових дизелів - Автореферат

Особливістю організації змащування деталей циліндропоршневої групи (ЦПГ) останніх моделей дизелів є неминучий ріст витрати мастила (більш 1г/квт·год) у звязку зі збільшенням довжини циліндрових втулок, через що виникають складності в рівномірному розподілі мастила по дзеркалу циліндра. Дисертація розвиває результати досліджень, виконаних автором у рамках загального плану наукових досліджень ОНМА по удосконалюванню СЗЦ дизелів, а також науково-дослідних робіт «Дослідження і підвищення ефективності систем змащування циліндрів суднових дизелів» (№ держ. реєстрації 0181.1013786) і «Удосконалювання технічної експлуатації суднових енергетичних установок транспортних суден» (№ держ. реєстрації 0102U007164), в яких автор приймав участь як виконавець. Розвязання поставлених задач здійснено методом планування факторного експерименту і статистичної обробки дослідних даних; фізичним і математичним моделюванням процесів руху мастила в системах; чисельними способами рішення диференціальних рівнянь; імітаційним моделюванням на персональних компютерах; оцінкою адекватності та визначеності в рамках прийнятих допущень фізичних та математичних моделей з реальними процесами. В дисертаційній роботі було сформульовано наукове положення: стабілізація руху мастила в системах змащування циліндрів суднових дизелів на основних експлуатаційних режимах їх роботи забезпечується завданням таких гідравлічних характеристик системи, які дозволяють оптимізувати потік масла, приводячи його до ламінарного, формуванням однофазної рідини. Для систем змащування циліндрів довгоходових СДВЗ вперше досягнуті такі наукові результати: - процес подачі мастила в існуючих системах являється нестабільним із-за проникнення газів в канал, взаємодія яких з мастилом викликає викид великої (40-85%) його частини в порожнину циліндра при швидкостях 1,5-2,5 м/с, з перервами в 2-6 обертів, і в основному минаючи маслорозподільні канавки;Вступ містить обґрунтування актуальності теми дисертаційної роботи, її звязок з науковими планами, темами, мету і задачі досліджень. Описано методи досліджень, наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, що виносяться на захист. наведено відомості про апробацію роботи і публікації з теми досліджень. У першому розділі приведено аналіз стану ефективності СЗЦ дизелів, які застосовуються як головні двигуни (ГД) на морських суднах, сформульовані мета і задачі дослідження. Так, компанія MAN-B&W розробила двигуни серії L-MC з діаметром циліндра 280 мм і відношенням S/D=3, а фірма «Зульцер» - варіанти двигуна моделі RTA з діаметром циліндрів 480 і 380 мм. В результаті досліджень встановлено, що нові системи поліпшують стан ЦПГ і мають можливість підвищення ТЕП двигунів.Неприступність вивчення процесів витікання мастила в циліндр на двигуні, а також значне різномаїття конструкцій СЗЦ і умов їх роботи вимагають спеціальних безмоторних засобів, що дозволяють задавати умови досліджень систем, близькі до реальних. Виходячи з викладеного, для досліджень СЗЦ розроблений стенд, що має широкі функціональні можливості, які дозволяють випробовувати практично будь-які системи змащування в умовах, аналогічних їх роботі на двигуні. Мастило за допомогою трубопроводів 6 і вентилів 7 направлялося в штуцер 1 двигуна для забезпечення змащування чи в штуцер 4 камери. Застосування камери з прозорими стінками дозволило вести спостереження за процесом подачі мастила і здійснювати його кінозйомку за допомогою швидкісної кінокамери. Експерименти супроводжувалися реєстрацією тиску газів і мастила, ходу плунжера лубрикатора, ходу клапана штуцера, моменту виходу ЦМ із каналу, часу і верхньої мертвої точки (вмт).Це є ще одним доказом того, що процесом витікання мастила в циліндр керує не лубрикатор, а сукупність умов взаємодії газів з мастилом, розміщеним у заклапанній частині тракту системи. Мастило, подане в ці періоди, йде на поповнення спустошеного МК, і поява його на зрізі відбувається лише через деякий час, що залежить від величини попередніх викидів і ступеня спустошеності каналу. Як показують результати розкриття циліндрів і аналіз нагарів, у двигунів з такою конструкцією системи присутні сліди зустрічі мастила з бічною поверхнею голівки поршня і натирання на дзеркалі циліндра, що свідчать про заповнення нагарами зазору між голівкою поршня і дзеркалом. При різкому падінні тиску в циліндрі під дією енергії розширення замкнутих обсягів газу рух формується з каналу до циліндра і супроводжується викидом частини мастила зі значною швидкістю за межі каналу. В результаті виконаних експериментальних досліджень СЗЦ довгоходових суднових двигунів фірми MAN - B&W встановлено таке: витікання мастила в циліндр із каналу за клапаном штуцера здійснюється не під дією плунжера ЛБ, а в результаті взаємодії газів з маслом в цьому каналі; витікання мастила з каналу на дзеркало відбувається з викидом і в основному повз канавки, що не сприяє рівномірному його розподілу по окружності ЦВ і обумовлює скидання мастила у вікна, ПП і віднесення з продувним повітрям

Основний зміст роботи