Задорожний Олександр Олексійович. Підвищення ефективності експлуатації мастильних систем циліндрів суднових дизелів : Дис... канд. наук: 05.08.05 - 2006.
Анотація до роботи:
Задорожний О.О. Підвищення ефективності експлуатації мастильних систем циліндрів суднових дизелів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.05 – Суднові енергетичні установки. – Одеська національна морська академія, Одеса, 2006.
Дисертація присвячена вирішенню актуальної прикладної задачі підвищення ефективності експлуатації суднових дизелів за рахунок удосконалювання систем і процесів змащування циліндрів. У роботі виконано аналіз стану питання по досліджуваній проблемі, в результаті якого визначені основні недоліки існуючих систем змащування циліндрів дизелів MAN – B&W.
Розроблено методику експериментальних досліджень по вивченню процесів подачі мастила в циліндри суднових двигунів, відповідно до якої проведені дослідження в лабораторних, і в експлуатаційних умовах. При цьому використані сучасні методи досліджень: осцилографування, швидкісна кінозйомка і планування багатофакторного експерименту. Проведено теоретичні дослідження руху мастила в нагнітальному трубопроводі системи і каналі за клапаном, в результаті отримані аналітичні залежності для визначення ступеня досконалості системи. Визначено оптимальну геометрію каналу, що дозволяє підвищити ефективності використання мастила і поліпшити стан дизеля.
Проведені експлуатаційні дослідження встановили, що поліпшення процесу подачі мастила дозволяє знизити на 20-25% витрати циліндрового мастила, у 2-2,5 рази зменшити відкладення в циліндрі й у 1,2-1,5 рази зноси деталей двигуна, а отже є ефективним напрямком підвищення економічності роботи суднових дизелів.
У дисертаційній роботі дане нове рішення актуальної наукової задачі по підвищенню ефективності експлуатації мастильних систем циліндрів суднових дизелів шляхом удосконалення геометричних характеристик мастильних каналів, що створює умови рівномірного розподілу мастила по поверхні тертя. Проведене вивчення закономірностей процесу подачі мастила в циліндри довгоходових дизелів, побудована його математична модель, а також визначений вплив характеристик цього процесу на технічний стан деталей ЦПГ і отримані такі основні результати:
Розроблено фізичну і математичну моделі витікання мастила на робочі поверхні циліндрів дизелів. На базі отриманих аналітичних залежностей розроблена методика, алгоритм і програми розрахунку оціночних показників досконалості системи і процесу подачі мастила, що дозволяє визначати оптимальне сполучення основних факторів, які забезпечують найбільш раціональний вихід мастила на дзеркало циліндрової втулки.
Проведені дослідження існуючих конструкцій систем змащування циліндрів в лабораторних умовах і при експлуатації дизелів в широкому діапазоні зміни умов їхньої роботи дозволили встановити, що штатною системою керування витіканням мастила в циліндри довгоходових двигунів MAN-B&W не забезпечується. У цих дизелів процес подачі мастила супроводжується викидом значної частини мастила в порожнину циліндра, що обумовлює прямі втрати циліндрових мастил і появу додаткового джерела нагаровідкладень. Масло, яке зостається в каналі після викиду, надходить на дзеркало зі значними перервами і повз канавки, що не сприяє його розподілу в циліндрі і обумовлює скидання у вікна, підпоршневий простір, а також віднесення мастила з продувним повітрям.
Проведено багатофакторний експеримент, в результаті якого отримане рівняння регресії, що встановлює зв'язок режимів витікання мастила в циліндр із геометрією нагнітального тракту системи мащення. Це дозволяє визначати кількість мастила, поступаючого в циліндр стіканням по дзеркалу і з викидом, а отже, оцінювати досконалість конструкції системи. Запропоновано рішення, оптимізуюче режим плину рідини при числі Рейнольдса менше 500, у системах змащування циліндрів суднових дизелів, що дозволяє стабілізувати потік мастила приводячи його до ламінарного формуванням однофазної рідини.
На підставі виконаних досліджень модернізовані існуючі системи змащування циліндрів суднових дизелів MAN-B&W. Експлуатаційними дослідженнями встановлено, що вдосконалення процесів і систем подачі мастила є ефективним напрямком підвищення техніко-економічних показників роботи довгоходових СДВЗ із роздільним змащенням циліндрів. Розроблені вдосконалення забезпечують скорочення до 25% витрати дефіцитних циліндрових мастил при одночасному зниженні нагарів і істотному (у 1,2-1,5 рази) зменшенні зносів дорогих деталей ЦПГ, що забезпечує економічний ефект близько 25 тис. USD за рік на одне судно.
В цілому, результати цієї роботи можуть бути використані на підприємствах морського і річкового флоту, що зайняті експлуатацією, ремонтом і підвищенням техніко-економічних показників дизелів, дизелебудівними заводами, конструкторськими бюро, а також навчальними закладами при викладанні курсу по СДВЗ.
Богач В.М., Задорожный А.А. Оптимальные условия поступления масла в цилиндры судовых двигателей // Судовые энергетические установки: науч.-техн.сб. – 2003.- Вып.8.- Одесса: ОНМА.- С.67-73.
Богач В.М., Задорожный А.А., Богач А.В. Исследование маслоподачи в цилиндры двигателей B&W // Судовые энергетические установки: науч.-техн.сб. – 2004.- № 10.- Одесса: ОНМА.- С.14-23.
Богач В.М., Задорожный А.А., Колиев И.Д. Экспериментальный стенд и методика исследований систем смазывания цилиндров СДВС // Судовые энергетические установки: науч.-техн.сб. – 2005.- Вып.12.-Одесса: ОНМА.- С.11-22.
Задорожный А.А. Повышение эффективности систем смазывания цилиндров судовых дизелей // Судовые энергетические установки: науч.-техн.сб. – 2005.- Вып.14.- Одесса: ОНМА.- С.79-91.
Особистий внесок здобувача в роботи, опубліковані в співавторстві:
[1] – розробка математичної моделі і формулювання висновків; [2] – планування, проведення досліджень, аналіз їхніх результатів; [3] – проведення і обробка експериментальних досліджень; [4] – розробка датчиків і оцінка їхніх погрішностей, одержання осцилограм на стенді.
