Комплексное повышение эффективности маслоиспользования в судовых тронковых дизелях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат технических наук Перминов, Борис Николаевич

• Перминов, Борис Николаевич
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Перминов, Борис Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАСЛО-ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ДИЗЕЛЯХ (СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ).

1.1. Химмотологические методы повышения технико-эксплуатационных показателей судовых форсированных дизелей средней и повышенной частоты вращения.

1.2. Анализ эффективности маслоиспользования в судовых тронковых дизелях.

1.3. Современные методы расчета старения и очистки моторного масла в ДВС.

1.4. Выводы и постановка задач исследования.

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СТАРЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ММ В ДИЗЕЛЯХ.

2.1. Уточнение на основе стохастического подхода ячеистой модели фильтрования.

2.2. Реализация волоконно-решетчатой модели фильтрования при оценке эффективности очистки ФМ с нерегулярной поровой структурой.

2.3. Решение стохастических задач центрифугирования ММ с использованием теории марковских процессов.

2.4. Теоретическое исследование старения и комбинированной очистки ММ в судовых тронковых дизелях.

2.5. Выводы.

3. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ В СУДОВЫХ КОМПЛЕКСАХ

ДИЗЕЛЬ - ТОПЛИВО - МАСЛО".

3.1. Применение моторных масел с эффективными присадками — основа надежной ресурсосохраняющей эксплуатации дизелей.

3.2. Оценка старения унифицированных моторных масел при их использовании в судовых тронковых дизелях.

3.3. Исследование комплекса "дизель-топливо-масло" при эксплуатации СОД на судах.

3.4. Выводы.

4. КОМПЛЕКСНОЕ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

СМАЗОЧНЫХ СИСТЕМ СУДОВЫХ ТРОНКОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

4.1. Сокращение расхода моторного масла в форсированных дизелях средней и повышенной частоты вращения.

4.2. Разработка и оценка моторной эффективности комбинированных систем тонкой очистки масла в дизелях.

4.3. Реализация результатов исследований по комплексному повышению эффективности маслоиспользования в СОД на судах Дальневосточного бассейна.

4.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексное повышение эффективности маслоиспользования в судовых тронковых дизелях»

Научно-технический прогресс как в России, так и во всем мире нацелен на максимально эффективное использование природных ресурсов, материалов, топлива и энергии на всех стадиях — от добычи и комплексной переработки сырья до выпуска и реализации конечной продукции. Особенно это актуально для транспорта как одного из основных потребителей топлив и смазочных материалов.

В условиях переходного периода от административно-командного управления работой флота к его функционированию на основе рыночных отношений проблема выбора и рационального использования горючесмазочных материалов (ГСМ) не только приобрела огромное значение в качестве определяющего фактора эксплуатационных расходов, но и весьма важна для обеспечения экономичной ресурсосберегающей экологически безопасной эксплуатации судов транспортного и рыбодобывающего флотов.

Развитие двигателестроения выдвигает новые требования к ГСМ и системам их очистки. Форсировка дизелей по наддуву и частоте вращения, использование в подшипниках тонкостенных вкладышей, снижение маслообмена за счет уменьшения угара масла с одновременным увеличением срока его службы, применение низкосортных топлив и масел с недостаточно высокими функциональными свойствами, а также законодательное ограничение опасных выбросов в атмосферу — вот те условия, в которых необходимо рассматривать работу комплекса "дизель — эксплуатация — топливо - масло - очистка" (ДЭТМО) на судах с целью наиболее выгодного сочетания входящих в него звеньев и достижения высокого технико-экономического и экологического эффектов.

Углубление переработки нефти сопровождается ухудшением качества товарных топлив, что приводит к понижению надежности работы, ресурсных и экологических показателей судовых дизелей при их эксплуатации на продуктах крекинг-процесса. При этом увеличивается интенсивность старения моторного масла (ММ), загрязнение двигателей внутреннего сгорания (ДВС) углеродистыми отложениями и скорость изнашивания их основных деталей.

Большинство судовых ДВС до сих пор эксплуатируются при достаточно высоком угаре масла и неэффективной очистке, что не только ограничивает срок службы ММ, но и сказывается на состоянии двигателей. Из-за большого ассортимента ГСМ нередки случаи неграмотного сочетания топлив и масел, что приводит к нарушениям в работе дизеля или даже авариям. Велики материальные потери и от использования в судовых дизельных энергетических установках (СДЭУ) масел с низкими эксплуатационными свойствами из-за легирования их морально устаревшими присадками.

Ужесточение условий работы ММ в форсированных ДВС в связи с необходимостью сокращения его угара и применения топлив глубокой переработки нефти потребовало комплексного подхода к повышению эффективности смазочных систем (СС) тронковых ДВС средней и повышенной частоты вращения. Одним мероприятием, например улучшая только качество масла или используя маслоочистители с высокой разделительной способностью, обеспечить высокий технический уровень современных дизелей невозможно.

Актуальность исследований по повышению эффективности применения нефтепродуктов на судах обусловлена необходимостью разработки ресурсосберегающих технологий эксплуатации дизелей, когда звенья комплекса ДЭТМО сбалансированы и улучшены таким образом, что при конвертировании ДВС на низкосортные топлива одновременно повышаются их надежность, ресурсные показатели и сокращается расход ММ. Большие возможности в решении проблемы эффективного маслоиспользования за счет сокращения угара и увеличения срока службы масла заложены в подборе присадок к нему и совершенствовании систем очистки.

Приспособление дизелей к применению топлив с пониженными показателями качества, особенно при необходимости повышения их эксплуатационной экономичности и надежности, может успешно решаться только совместными усилиями конструкторов и изготовителей двигателей, эксплуатационников, а также специалистов по топливам и маслам. Значительное внимание при этом уделяется совершенствованию СС. Эффективное маслоиспользование — один из способов ослабить влияние ухудшения качества топлива на экономические и ресурсные показатели ДВС.

Как следует из материалов конгресса CIMAC [15], доля расходов на топливо и масло в общих затратах на эксплуатацию судов морского флота составляет 40-70 %, что связано с ростом цен на ГСМ из-за начавшегося в 1973-1974 гг. энергетического кризиса. Вследствие этого значительно возросло внимание к изысканию возможностей использования остаточных топлив в среднеоборотных дизелях (СОД), более широкого вовлечения в переработку тяжелых нефтей, поиску альтернативных топлив.

В ближайшие годы в связи с необходимостью экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов, широким применением продуктов глубокой переработки нефти и альтернативного сырья роль химмотологии в повышении эффективности функционирования системы ДЭТМО возрастает [24, 49, 83, 123]. В условиях перехода России к высокоэффективной экономике необходимо решать многие проблемы народного хозяйства на основе обобщения мирового опыта. Это в полной мере относится к проблеме маслоиспользования, решаемой рациональным сочетанием в ДВС ГСМ, повышением моторных и эксплуатационных свойств ММ, совершенствованием систем и агрегатов его тонкой очистки.

В данной работе осуществлен комплексный подход к повышению эффективности маслоиспользования в судовых тронковых дизелях средней и повышенной частоты вращения. Рассматривается не совокупность мероприятий по улучшению качества смазочного масла и эффективности его очистки при использовании в ДВС, а разрабатывается комплекс новых связанных между собой научно-технических решений, повышающих эффективность функционирования системы ДЭТМО с учетом взаимодействия ее звеньев.

Комплексность подхода реализована рассмотрением совместного влияния нововведений диссертанта на дизель, оцениваемого через состояние ММ. Это тот индикатор, который указывает на хорошую сбалансированность разрабатываемых мероприятий, с достижением наибольшего технико-экономический эффекта. Улучшение моторных свойств смазочного масла осуществлялось таким образом, чтобы нейтрализовались отрицательные последствия применения топлива ухудшенного качества. При этом сохранение нагаро- и лакообразования в дизеле на низком уровне не должно сопровождаться повышением интенсивности изнашивания его трибосопряжений.

Улучшение моюще-диспергирующих характеристик ММ не должно снижать эффективность работы комбинированных маслоочистительных комплексов (КМОК). С другой стороны, последний не должен удалять присадки и ухудшать противоизносные свойства масла. Угар масла в ДВС понижается до уровня, при котором не возникают задиры в цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) и создаются условия, благоприятные для увеличения его срока службы. Следовательно, повышение эффективности маслоиспользования на судах на основе комплексного подхода предусматривает реализацию новых научно-технических решений по СС с учетом взаимодействия звеньев системы ДЭТМО.

Основная цель проведенных исследований состояла в разработке комплекса научно обоснованных технических решений, направленных на сокращение эксплуатационного расхода ММ в судовых тронковых дизелях, повышение их надежности и ресурсных показателей при использовании низкосортных топлив. Комплексное повышение эффективности маслоиспользования на судах достигнуто за счет подбора композиций многофункциональных присадок к маслам, применения полнопоточных и комбинированных систем тонкой очистки масла (СТОМ) высокого функционального уровня, сокращения угара и увеличения срока службы ММ в дизелях.

Особенность исследований состояла в использовании композиций присадок, которые обладают синергетическим эффектом, придают углеводородной основе высокую термостабильность и низкую эмульгируе-мость. Подобранные композиции позволяют хорошо сбалансировать моюще-диспергирующие, антиокислительные, антикоррозионные и противоизнос-ные свойства ММ с учетом специфики их использования в тронковых ДВС, конвертированных на моторные топлива и мазуты. При этом была учтена необходимость повышения водостойкости масел и возможность их унификации. Исследования были нацелены на оценку моторной эффективности унифицированных масел в судовых условиях.

Результатом исследований по улучшению маслоиспользования должно быть снижение угара масла за счет полного устранения его непроизводительных потерь, разработка мероприятий для уменьшения поступления ММ в камеру сгорания двигателя. Обоснован угар, при котором создаются самые благоприятные условия для увеличения срока службы масла и улучшения состояния дизеля. Уточнены браковочные показатели ММ, позволяющие обосновать долгоработающий режим их использования с учетом форсировки дизеля и качества применяемого топлива.

В научном плане проблема рационального маслоиспользования решалась исследованием функционирования системы "дизель — топливо -масло" (ДТМ) при сжигании в СОД разного уровня форсировки низкосортных топлив и применении унифицированных высокощелочных ММ, облагороженных многофункциональными и направленного действия присадками. Высокоэффективный МОК разрабатывался с учетом специфики загрязнения масла продуктами неполного сгорания тяжелых топлив и карбонизации ММ с зольными присадками, повышенной чувствительности пар трения ДВС к абразивными частицам дисперсной фазы (ДФ) работающего масла.

Рассмотрено функционирование комплекса ДТМ при низком угаре масла. Браковочные показатели унифицированных ММ уточнены с учетом форсировки тронковых ДВС наддувом и применения в них топлив широкого фракционного и группового составов, содержащих серы до 3,5 %. Получена зависимость интенсивности загрязнения ММ нерастворимыми продуктами (НРП) и срабатывания присадок от угара и других факторов, влияющих на старение масла. Выявлена область gy, при которой накопление нерастворимых примесей и срабатывание присадок в масле СС идет с наименьшей интенсивностью. При этом создаются наиболее благоприятные условия для увеличения срока службы ММ.

Новизна исследований в области очистки ММ состоит в моделировании функционирования МОК не изолированно, а в составе ДЭТМО с рассмотрением через массо-дисперсный обмен НРП кинетического взаимодействия его с основными звеньями рассматриваемой системы. На основе аппарата марковских процессов в стохастической постановке идентифицированы разные по принципу действия способы разделения многофазных дисперсионных систем (ДС) и разработаны методы управления очисткой ММ.

Уточненные модели процесса очистки ММ дают возможность конструировать комбинированные СТОМ, полностью удовлетворяющие требованиям ДТМ, разрешающие характерные для существующих маслоочистителей (МО) противоречие и реализующие достоинства фильтрования и центрифугирования. В моделях учтены одновременность и стохастичность действия ситового отсева и адгезионного захвата с идентификацией седиментационной, адгезионной и химмотологической групп осаждения. В отличие от стоксовых представлений исследовано движение ансамбля частиц в возмущенном потоке с флуктуациями, вызываемыми пристенными эффектами, стесненностью осаждения, формой и концентрацией частиц, а также броуновским их движением и пульсациями потока.

Моделирование фильтрования и центрифугирования осуществлено совмещением детерминированного и случайного воздействия на ДФ с помощью уравнения Холмогорова - Фоккера — Планка. Предложено при очистке ММ учитывать полидисперсность ДФ, специфичность и кинетические свойства ДС, обусловленные старением масла. Кинетика процесса загрязнения масла НРП и срабатывания присадок рассмотрена при переменной эффективности очистки ММ, вызванной накоплением отложений на фильтрующей перегородке и в роторе МО. Выведены зависимости сх, сп(т) для режима функционирования СС с периодическим доливом свежего масла для компенсации его угара.

С целью упрощения расчета эффективности СТОМ, конструктивных и эксплуатационных параметров МО приведены обобщенные зависимости для фракционного коэффициента отсева, выражаемые через показатели структуры фильтровального материала (ФМ) или разделительной способности центрифуги. Функциональные характеристики очистителей для инженерных расчетов заданы экспонентами с параметрами формы и масштаба разделительного процесса, идентифицируемого простейшими выражениями, полученными на детерминированной основе.

Проведены моторные испытания СОД с системами смазки повышенной эффективности (ССПЭ). Исследовано влияние качества масла, средств очистки на изнашивание и нагаро- и лакообразование в дизеле. Показана эффективность новых научно-технических решений по комплексному повышению эффективности маслоиспользования в судовых тронковых дизелях средней и повышенной частоты вращения. Приводятся данные по снижению расхода масла на угар и слив за счет совершенствования системы ДЭТМО.

Практический выход работы состоит в комплексном повышении эффективности СС тронковых дизелей при их работе на низкосортных I топливах. Совершенствование маслоиспользования на судах достигнуто применением водостойких судовых ММ многоцелевого назначения с усилением их отдельных эксплуатационных свойств и унификацией на базе многофункциональных присадок MACK и ПМС. Доказано, что модификаторы трения (МТ) хорошо сочетаются со щелочными маслами, обеспечивают в дизелях с повышенной частотой вращения экономию топлива до 8г/(кВт-ч), облегчают пуск двигателя и снижают интенсивность изнашивания деталей ЦПГ. Проведено ранжирование МТ по влиянию на экономичность и износ ДВС. Показано взаимодействие модификаторов с многофункциональными присадками и удаления их современными МО.

Предложена схема последовательно-параллельного подключения МО в СС дизелей, дающая возможность наиболее полно использовать достоинства очистки ММ фильтрованием и центрифугированием. Для СОД разработаны КМОК, в том числе саморегенерирующегося типа, одновременно обеспечивающие надежную защиту пар трения дизеля от абразивного изнашивания, тормозящие старение масла и стабилизирующие его угар. Создана схема подключения в СС центробежного очистителя (ЦО) с напорным сливом для очистки промывного масла саморегенерирующего фильтра (СРФ).

Разработаны мероприятия по сокращению угара масла в дизелях за счет усиления маслосъемного действия поршневых колец. Показано, что снижение угара до 1,2 г/(кВт-ч) благотворно действует на старение масла и позволяет многие унифицированные ММ перевести в разряд долгоработающих. Комплексное повышение эффективности СС создает хорошие предпосылки для снижения скорости изнашивания основных деталей ДВС и повышения их ресурса.

Работа выполнялась в соответствии с комплексной целевой программой экономии и рационального использования ГСМ на транспорте Дальневосточного региона. Программа предусматривала разработку мероприятий по топливосбережению в ДВС за счет использования МТ и водотопливных эмульсий, обеспечению путем комплексного повышения эффективности СС экономичной экологически безопасной ресурсосберегающей эксплуатации дизелей на всех видах транспорта, включая морской.

Основные положения диссертационной работы получены при выполнении НИР в ДВГМА им. адм. Г. И. Невельского [35, 58, 99, 100, 114,

115]. Часть исследований проводилась при выполнении постановления научно-технического совета по двигателестроению, направленного на повышение экономичности отечественных ДВС по расходу масла на заводах дизелестроительной отрасли и в эксплуатации на транспортных и рыбодобывающих судах [49].

Предметом защиты являются следующие основные результаты работы, определяющие ее научную и практическую ценность.

1. Универсальная модель системы ДТМ, позволяющая определить взаимодействие входящих в нее звеньев, оценить их соответствие друг другу и осуществить выбор ММ.

2. Модели старения унифицированных ММ по загрязнению НРП и срабатыванию присадок при их использовании в работающих на низкосортных топливах тронковых дизелях разного уровня форсировки и угара масла.

3. Уточненная стохастическая ячеистая и волоконно-решетчатая модели очистки фильтровальными материалами с нерегулярной поровой структурой (ФМНПС) с двумерным распределением пор по размерам; стохастическая модель (СМ) центрифугирования.

4. Аналитические зависимости для расчета эффективности комбинированной очистки ММ фильтрованием и центрифугированием с учетом зарастания пор и накопления отложений в роторе ЦО.

5. Новые научно-технические решения по комплексному повышению эффективности маслоиспользования в СОД:

- композиции многофункциональных и специальных присадок к унифицированным ММ со сбалансированными моюще-диспергирующими, нейтрализующими и противоизносными свойствами, обеспечивающие маслосбережение и надежную работу дизеля; последовательно-параллельные схемы комбинированной очистки ММ, наиболее полно использующие достоинства фильтрования и центрифугирования;

- комплекс мероприятий по сокращению угара, увеличению срока службы и уменьшению общего расхода в ДВС ММ.

6. Результаты моторных стендовых и эксплуатационных испытаний судовых тронковых дизелей с улучшенным маслоиспользованием.

Экономический эффект при эксплуатации в судовых тронковых дизелях с ССПЭ составил 14 млн. руб. От рационального маслоиспользования на судах Дальневосточного бассейна в 2001 г. удалось сэкономить 700 т ГСМ. Образцы новой техники по комплексному повышению эффективности маслоиспользования на транспорте экспонировались на различных, в том числе и международных, выставках и отмечены наградами [49]. Разработки по рациональному маслоиспользованию в ДВС переданы на дизелестроительные заводы и морские пароходства для внедрения.

Научно-методической основой исследований служили работы российских ученых М. А. Григорьева, Г. П. Кичи, В. А. Сомова, Г. А. Смирнова, В. В. Щагина (в вопросах смазки и очистки масла в ДВС), С. Г. Аробяна, А. Б. Виппера, И. Ф. Благовидова, С. В. Венцеля, Е. И. Гулина, Л. И. Двойриса, В. Л. Лашхи, Ю. А. Микутенка, Э. М. Мохнаткина, О. А. Никифорова, К. К. Папок, В. Д. Резникова, В. М. Школьникова (по вопросам химмотологии моторных масел и использовании их в ДВС), П. Н. Белянина, В. П. Коваленко, К. В. Рыбакова, Ж. С. Черненко (в области очистки масел в авиационных двигателях и гидросистемах) и В. А. Ваншейдта, О. Н. Лебедева, М. Г. Круглова, М. К. Овсянникова, Н. В. Петровского, Б. Н. Семенова, 3. А. Хандова (по вопросам теории и эксплуатации ДВС).

В заключение выражаю искреннюю признательность доктору техн. наук, профессору Г. П. Киче за научное руководство.

Заключение диссертации по теме «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», Перминов, Борис Николаевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Актуальность задачи повышения эффективности маслоиспользования в судовых тронковых СОД обусловлена необходимостью поддержания на высоком уровне их экономичности (по расходу масла), надежности и долговечности при сжигании низкосортных высоковязких топлив. Форсировка ДВС наддувом, применение топлив глубокой переработки нефти интенсифицируют старение и уменьшает срок службы ММ, увеличивают "грязевую"' нагрузку на МО и ужесточают требования к маслу и его очистке. Комплексное повышение эффективности СС дизелей с высокими экономичностью и ресурсом является самым результативным и дешевым методом обеспечения экономичной ресурсосохраняющей эксплуатации ДВС.

2. Экспериментальное моделирование эффективности комплекса ДТМ по разным показателям позволило: установить по критерию "скорость изнашивания ДВС" условия соответствия унифицированных масел с многофункциональными присадками MACK и ПМС форсировке дизеля и качеству сжигаемого в нем топлива; получить зависимости, по которым можно рассчитать интенсивность загрязнения масла нерастворимыми продуктами и срабатывания присадок в СС форсированных СОД при сжигании в них топлив нефтяного происхождения широкого группового и фракционного составов, с разным содержанием серы и уровнем зольности; разработать методику расчета старения ММ по загрязнению НРП и срабатыванию присадок и реализовать ее в режимах непрерывного и периодического долива масла для комплектации угара; теоретически исследовать накопление в циркуляционном масле НРБ продуктов при переменной интенсивности его очистки разными по принципу действия и влиянию отложений в них на эффективность разделения; уточнить с учетом форсировки дизеля и качества применяемого топлива браковочные показатели, при достижении которых интенсифицируется старение масла, изнашивание и нагаро- и лакообразование в дизеле; определить запас качества ММ и интенсивность его очистки при заданном угаре, при которых используемое в конкретном комплексе ДТМ ^ масло, становится долгоработающим.

3. Новый результат в расчете эффективности очистки ММ достигнут использованием теории случайных марковских процессов путем объединения с помощью уравнения Колмогорова — Фоккера — Планка детерминированного и стохастического с внешним дельта-коррелируемым возмущением действия на ДФ при фильтровании и центрифугировании. Исследовано стесненное движение не одиночных, а взаимодействующих в

4» ансамбле полидисперсных частиц разных форм и концентраций с учетом пристенных эффектов. При моделировании процесса очистки учтены основные механизмы задержания и отфуговывания ДФ в масле, диспергирующе-стабилизирующих свойства присадок, влияющие на дисперсность НРП и формирующие химмотологическую группу отсева.

4. Разработана стохастическая ячеистая модель фильтрования для волоконных поверхностных ФМ. Выделены и идентифицированы адгезионная, химмотологическая и седиментационная группы отсева. Модель

4* фильтровальной ячейки формализована при возмущенном обтекании суспензией коллектора в форме цилиндра. Использованы функции тока Хаппеля и Кувабары. Эффекты вязкости при движении частиц оценены посредством известных решений. Компоненты скорости получены по Тихи и Раджагопалану аппроксимацией линейного и параболического полей сдвигового течения, а также поля осесимметричного заторможенного потока. Сопротивление движению частиц рассчитывали по Стоксу с учетом влияния пристенных эффектов, скученности движения ДФ, нешаровой формы частиц, для чего модифицированы ранее полученные поправочные коэффициенты, которые определяются по номограммам и империческим зависимостям.

5. Разработана волоконно-решетчатая модель фильтрования ФМ с • нерегулярной поровой структурой. Новизна подхода при ее синтезе заключается в следующем: сочетании вероятностно-статистических методов моделирования поровой структуры, идентифицированной двумерным распределением, с точным описанием на основе физических методов поведения ДФ при фильтровании; рассмотрении всех задерживающих механизмов, включая ситовый отсев и стохастические явления, действие которых объединено через вероятностную характеристику фильтрования - обобщенную координату отсева; идентификации гидродинамической обстановки в порах с учетом их формы и размеров.

Созданная модель позволяет через обобщенную координату отсева, эмпирически учитывающую стохастичность процесса, вести расчет задерживающей способности и раскрыть возможности разных полипоровых структур при очистке технических суспензий сложного дисперсного состава, аппроксимированного любым законом распределения.

6. В результате обобщения данных по эффективности очистки ММ, полученных с использованием точных СМ и ДМ, предложены упрощенные зависимости для инженерного расчета фракционного коэффициента отсева через параметры формы и масштаба функциональной характеристики очистителя <p(d). Последние дают комплексную оценку задерживающей способности ФМ и эффективности центрифугирования. Установлена связь между параметрами, идентифицирующими функциональную характеристику МО, с поровой структурой ФМ и разделяющей способностью ЦО. Доказана правомерность предложенного упрощенного подхода к оценке эффективности агрегатов КСТОМ.

7. Разработана модель центрифугирования в аппаратах с напорным сливом с учетом стохастичности, стесненного движения совокупности реальных частиц нешаровой формы. Считая центрифугирование простым

• марковским процессом, его эффективность выражена через плотность вероятности. Применительно к дизельным ДС и перспективным ЦО произведена оценка интенсивности случайных воздействий на отфуговываемую ДФ - квазидиффузионного параметра, ответственного за подвижность частиц в центрифуге. Составлена и численными методами решена начально-краевая задача центрифугирования.

8. Выявленные на основе полученных моделей очистки закономерности фильтрования и центрифугирования позволили: обосновать главные направления интенсификации очистки ММ в ДВС при загрязнении их нерастворимыми продуктами со сложной ДФ; сформулировать условия очистки, при которых возможности рассматриваемых способов разделения гетерогенных систем используются наиболее полно; определить методы управления механизмами отсева для достижения многофункционального и избирательного действия очистителей; конструировать схемы комбинированной очистки ММ и МО, позволяющие наиболее полно использовать возможности фильтрования и центрифугирования.

9. Выведены простые, удобные для практического использования выражения для определения срока службы ФЭ и периодичности чистки ротора ЦО. Эффективность очистки ММ фильтрами и центрифугами предложено рассчитывать с учетом ее зависимости от зарастания пор ФМ отложениями и накопления их в роторе. Полученные выражения легко трансформируются для расчета конструктивных параметров очистителей и управления структурой материалов с целью достижения требуемой защиты пар трения ДВС от опасных частиц загрязнения и увеличения глубины осветления масла удалением тонкодиспергированных НРП, катализирующих его старение.

10. Стохастическое моделирование фильтрования и центрифугирования показало: предпочтительное применение для полнопоточной тонкой очистки ММ волоконных ФМ с регулярной формируемой волокнами одинакового диаметра структурой и с "узким" распределением пор по основным размерам; целесообразность использования в КСТОМ центрифуг с напорным сливом с осевой скоростью потока 5-10 см/с и секторным по радиальным каналам вводом масла в ротор как можно на большем радиусе.

11. В результате моторных испытаний с привлечением теории планирования экспериментов установлена зависимость скорости изнашивания ДВС от концентрации многофункциональных присадок. Выявлен экстремум функции ЩстРтеуКг), что указывает на необходимость при подборе масел учитывать форсировку дизеля и качество применяемых топлив. Полученная зависимость с^ от перечисленных выше факторов показывает возможность удовлетворения требований современных комплексов ДТМ унифицированными ММ с концентрацией присадок MACK и ПМС в диапазоне 6-24 %.

12. Новизна выполненного теоретического исследования старения ММ в судовых тронковых дизелях заключается в: получении зависимостей для расчета загрязнения ММ нерастворимыми продуктами и срабатывания присадок при его использовании в ДВС с периодическим доливом масла для компенсации угара; идентификации интенсивности основных направлений старения ММ с учетом его угара и качества, форсировки дизеля и свойств топлива; трансформировании полученных аналитических выражений для расчета основных показателей масла и МОК, при которых не достигаются браковочные параметры; уточнении браковочных показателей ММ по загрязнению НРП, щелочности и срабатывании присадок с учетом условий его использования.

13. Экспериментально подтверждена в судовых тронковых дизелях высокая эффективность и возможность унификации ММ с композицией многофункциональных присадок MACK и ПМС. При их соотношении 3:2 достигается высокий синергетический эффект по противоизносным, моюще-диспергирующим и нейтрализующим свойствам масла, обеспечивается хорошая разделяемость ДС и эффективная работа современных комбинированных МОК.

Доказана рациональность добавок к данной композиции модификаторов трения для реализации на судах топливосберегающих технологий эксплуатации дизелей повышенной частоты вращения и термостойких сукцинимидных присадок с целью улучшения детергентных свойств масел при низкотемпературных режимах их использования в условиях обводнения.

14. Предлагается расширить диапазон унифицированных ММ до четырех групп по вязкости и моторным свойствам, что позволит использовать в СОД топлива с Кт до 1,8, содержащие серы 3,5 %. При щелочности масла 10-40 мг КОН/г и его угаре 1,2-2,5 г/(кВт-ч) возможно длительное применение унифицированных масел в дизелях с форсировкой по р^ до 2 МПа. Экономичная ресурсосохраняющая эксплуатация тронковых форсированных дизелей возможна при оптимальном сочетании звеньев комплекса ДТМ согласно полученным рекомендациям, очистке ММ фильтрованием и центрифугированием, смене масел по достижении браковочных показателей.

15. Предложены к использованию на судах маслоочистительные комплексы высокой эффективности, в том числе полностью автоматизированные. Они обеспечивают одновременно полную защиту дизеля от абразивного изнашивания, большой срок службы масла со стабилизацией его угара на нижнем уровне, торможение старения и минимальный расход ФЭ. Это достигается за счет постоянного в широком диапазоне температурных (систем смазки) и скоростных (дизеля) режимов полнопоточного тонкого фильтрования масла, поступающего к парам трения, и глубокой очистки его от тонкодиспергированных зольных продуктов центрифугированием.

16. Решение проблемы маслоиспользования вылилось в комплексное повышение эффективности СС судовых дизелей при форсировании их и конвертировании на тяжелые топлива: выявлены характерные для существующих схем маслоиспользования противоречия и предложены методы их разрешения; оптимально сбалансированы присадками антиокислительные, моюще-диспергирующие, противоизносные и антикоррозионные свойства ММ с учетом перспектив совершенствования масел, очистителей и ухудшения качества товарных судовых топлив; сформулированы принципы и показаны способы полнопоточной и комбинированной очистки масла, наиболее полно реализующей достоинства фильтрования и центрифугирования; предложены методы снижения угара масла регулированием масло-съемного действия поршневых колец и уменьшением поступления его в камеру сгорания; созданы методы управления качеством масла в эксплуатации, обеспечивающие наименьший его расход.

17. В результате проведенных исследований созданы СС повышенной эффективности со сроком службы ММ не менее 2 тыс. ч, ресурсом непрерывной работы 1—4 тыс. ч и трудоемкостью обслуживания 2-10 чел.-ч на 1000 ч работы. Применение их в ДВС по сравнению с распространенными системами в 1,2-2,3 раза замедляет старение масла и увеличивает в 2—6 раз срок его службы. Комплексное повышение эффективности СС, достигнутое применением масел с высокими моторными и эксплуатационными свойствами, разработкой полнопоточных и комбинированных СТОМ, совершенствованием поршневых колец, способствует сокращению на 20—40 % угара ММ со стабилизацией его расхода в дизелях в течение 8-12 тыс. ч на уровне 1,2-2,5 г/(кВт-ч), уменьшает изнашивание основных деталей двигателей в 1,3-2,4 раза и нагаро- и лакообразование в среднем на 45 %.

18. Реализация разработок по рассматриваемой проблеме на судах Дальневосточного бассейна обеспечила возможность использования в тронковых дизелях низкосортных топлив и позволила сохранить и даже увеличить их ресурсные показатели в тяжелых условиях эксплуатации. По результатам исследований автора диссертации создана и успешно действует программа экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов на транспорте. В результате только в 2001 г. сэкономлено на флоте более 700 т нефтепродуктов.

254

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Перминов, Борис Николаевич, 2003 год

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 280 с.

2. Аратский П.Б., Лавров Ю.Г., Шабанов А.Ю. Использование модификаторов трения нового поколения для повышения ресурса судовых дизелей // Судостроение. 1999. — № 3. - С. 24-27.

3. Аратский П.Б., Лавров Ю.Г., Шабанов А.Ю. Сравнительное исследование влияния присадок к смазочным маслам на показатели трения и износа узлов ДВС //Двигателестроение. — 1999. № 2. — С. 30-31.

4. Ахназарова С.Л., Кофаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. -М.: Высш. школа, 1978. 327 с.

5. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. Л.: Химия, 1971. - 824 с.

6. Белянин П.Н. Центробежная очистка рабочих жидкостей авиационных гидросистем. М.: Машиностроение, 1976. - 328 с.

7. Большаков В.Ф., Фомин Ю.Я., Павленко В.Н. Эксплуатация судовых среднеоборотных дизелей. М.: Транспорт, 1983. - 160 с.

8. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение, 1982. - 191 с.

9. Ваншейдт В.А., Гордеев П.А., Захаренко Б.А. Судовые установки с двигателями внутреннего сгорания. Л.: Судостроение, 1978. - 361 с.

10. Венцель С.В. Применение смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания. М.: Химия, 1979. - 240 с.

11. Виппер А.Б., Абрамов С.А., Балакин В. И. Новое в применении антифрикционных присадок к моторным маслам за рубежом // Двигателестроение. 1982. - № 4. - С. 55-56.

12. Виппер А.Б., Лашхи В.Л., Кулагин В.В. Использование модификаторов трения в моторных маслах эффективный способ снижения потерь мощности двигателя на трение // Двигателестроение. —1980. — № 9. —1. С. 24-25.

13. Виппер А.Б., Микутенок Ю.А., Дуркин В.А. Пути улучшения проти-воизносных свойств моторного масла // Двигателестроение. — 1981. — № I. — С. 50-51.

14. Виппер А.Б., Абрамов С.А., Балакин В.И. Некоторые проблемы химмотологии топлив и масел для судовых дизелей // Двигателестроение. — 1982. -№ 1.-С. 51-53.

15. Виппер А.Б., Абрамов А.С., Балакин В.И. Использование тяжелых нефтяных и альтернативных топлив в дизелях // Двигателестроение. — 1984. -№7.-С. 32-34.

16. Гинзбург Л.Г., Цветков О.С. Новые масла для судовых дизелей // Мор, флот. 1981. - № 5. - С. 50-51.

17. Главати Л.О., Чередниченко Г.И. Состояние и тенденции развития разработок в области присадок к маслам. М.: ЦНИТЭИнефтехим, 1978. — 58 с.

18. Горбунов Г.В. Модификаторы трения к смазочным материалам Н Техника машиностроения. 1997. - № 3(13). - С. 50-55.

19. Григорьев М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания. — М.: Машиностроение, 1983. — 147 с.

20. Григорьев М.А. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях. — М.: Машиностроение, 1970. 269 с.

21. Григорьев М.А., Бунаков Б.М., Долецкий В.А. Качество моторного масла и надежность двигателей. — М.: Изд-во стандартов, 1981. — 232 с.

22. Гродзиевский В.И. Реактивные центрифуги для очистки масла в двигателях внутреннего сгорания. М. - Киев: Машгиз, 1963. - 88 с.

23. Гулин Е.И., Сомов В.А., Чечот Н.М. Справочник по горючесмазочным материалам в судовой технике. Л.: Судостроение, 1981. - 320 с.

24. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология. М.: Химия, 1986.-368 с.

25. Гутенев С.Б., Лашхи В.Л. Модификаторы трения и особенностиоценки эффективности их действия // Нефтепереработка и нефтехимия. -1997. -№ 10.-С. 16-18.

26. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей / С.С. Ефимов, Н.А. Иващенко, С.Г. Роганов и др.; Под общ. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1985. - 456 с.

27. Дерябин А. А. Смазка и износ дизелей. Л.: Машиностроение, 1974. -184 с.

28. Джост JL, Шофилд Дж. Экономия энергии с помощью трибологии: технико-экономическое исследование // Трение и износ. — 1982. Т. 3, № 2. -С. 356-366.

29. Драйнер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973.-392 с.

30. Душин Ю.К. Развитие энергетических установок транспортных судов к 2000-му году // Судостроение. 1980. -№ Ю. - С. 19-21.

31. Дынкин Е.Б. Марковские процессы. М.: Физматгиз, 1963. - 859 с.

32. Дьяков Р.А., Левкин Г.М., Фисун Ю.Н. Совершенствование систем очистки воздуха, масла и топлива в дизелях: Обзор. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1982.-40 с.

33. Евдокимов Ю.А., Колесников В.Н., Тетерин А,И. Планирование и анализ эксперимента при решении задач трения и износа. М.: Наука, 1980. -228 с.

34. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. — М.: Химия, 1980. 400 с.

35. Итинская Н.И., Кузнецов Н.А. Справочник по топливу, маслам и техническим жидкостям. М.: Колос, 1982. - 208 с.

36. Карлин С. Основы теории случайных процессов. М.: Мир, 1971. —536 с.

37. Кича Г.П. Агрегаты систем маслоочистки судовых среднеоборотных ДВС: анализ конструкций, результаты испытаний и перспективы развития // Современное состояние и перспективы развития СЭУ. — М.: ВО "Мортех-информреклама", 1983. — С. 3-12.

38. Кича Г.П., Загородников Ю.И., Осипов О.В. Стохастическая модель процесса центрифугирования моторного масла в СЭУ // Повышение уровня технической эксплуатации дизелей речного флота: Тр. НИИВТ. — Новосибирск, 1988.-С. 126-139.

39. Кича Г.П., Кича П.П. Теоретическое исследование процесса загрязнения масла в ДВС с комбинированными системами очистки // Двигателестроение. 1980. — № 12. - С. 23-27.

40. Кича Г.П. Комбинированный маслоочистительный комплекс для судовых форсированных дизелей // Судостроение. 1985. - № 4. - С. 25-28.

41. Кича Г.П., Липин Г.М., Полоротов С.П. Триботехнические характеристики нерастворимых продуктов загрязнения моторных масел и их влияние на износ двигателя // Трение и износ. — 1986. Т. 7, № 6. - С. 1068— 1078.

42. Кича Г.П. Новые стохастические модели процесса очистки горючесмазочных материалов в ДВС // Двигателестроение.- 1989.— № 11. С. 18-23.

43. Кича Г.П., Перминов Б. Н. Расчет процесса загрязнения моторного ДВС с комбинированными системами очистки // Исследование по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. — Владивосток: ДВГТУ, 2002. Вып. 43. - С. 142-149.

44. Кича Г.П., Перминов Б.Н. Рациональное использование и экономияктопливно-энергетических ресурсов на транспорте // Актуальные проблемысоздания и эксплуатации комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Тр. ХГТУ. Хабаровск: ХГТУ, 2002. - С. 175-184.

45. Кича Г.П. Полнопоточная тонкая очистка масла в судовых дизелях. -М.: ЦБНТИ ММФ, 1978. № 4 (440). - 38 с.

46. Кича Г.П. Результаты испытаний полнопоточных фильтров тонкой очистки масла в судовых вспомогательных дизелях // Двигателестроение. — 1980.-№9.-с.47-50, 60.

47. Кича Г.П. Решение проблемы высокоэффективной очистки моторного масла в судовых дизелях: Дис. . докт. техн. наук. — Владивосток, 1992. -Т1. 512 с. -Т2. - 358 с.

48. Кича Г.П., Сомов В.А., Солодов Д.Ф. Анализ и уточнение теоретических методов расчета процесса загрязнения масла в двигателях внутреннего сгорания // Тр. ЦНИДИ. — Вып. 60. С. 123-146.

49. Кича Г.П. Теоретические основы расчета и интенсификации очистки топлив и масел в ДВС фильтрованием // Двигателестроение. — 1986. — № 5. — С. 25-29.

50. Кича Г.П. Эксплуатационная эффективность новых маслоочисти-тельных комплексов в форсированных дизелях // Двигателестроение. — 1987. -№ 6.-С. 25-29.

51. Кича Г.П. Эффективная очистка моторного масла — основа экономичной ресурсосохраняющей эксплуатации судовых ДВС // Двигателестроение. 1985. - № 7. - С. 6-1(5.

52. Кича П.П. Повышение срока службы масла в судовых дизелях типа ЧН 18/22 // Рыбное хозяйство. 1980. - № 2. - С. 45-51.

53. Коваленко В.П., Ильинский А.А. Основы техники очистки жидкостей от механических загрязнений. М.: Химия, 1982. — 271с.

54. Козырева JI.M. Лабораторный метод оценки моюще-дисперги-рующих и моюще-стабилизирующих свойств моторных масел // Тр. ЦНИДИ. 1977. - Вып. 72. - С. 33-39.

55. Комплекс методов исследования процесса старения масла в дизелях

56. Е.В. Данилова, О.А. Никифоров, А.Н. Турбина, В.А. Сомов // Химия и технология топлив и масел. 1976. - № 5. - С. 45—48.

57. Комплексное повышение эффективности смазочных систем судовых дизелей с высоким наддувом: Отчет о НИР / Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще; Руководитель Г. П. Кича. ГБТ-9/84; № ГР 01840067333; Инв. № 02850064137. - Владивосток, 1985. - 136 с.

58. Круглое М.Г. Ускорение технического прогресса в двигателестроении одно из важнейших направлений развития народного хозяйства // Двигателестроение. - 1980. - № 3. - С. 3-6.

59. Кулагин В.В., Кожекин А.В., Лашхи В.Л. Прогнозирование топливной экономичности двигателей при использовании модификаторов трения // Трение и износ. Т. 12. — № 5. — С. 356-360.

60. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М, Теоретическая физика: Учебное пособие. Т. 6. Гидродинамика. М.: Наука, 1988. — 736 с.

61. Лашхи B.JL, Виппер А.Б., Кулагин В.В. Высокотемпературные антифрикционные присадки к моторным маслам // Трение и износ. 1980. — Т. I. - № 4. - С. 749-753.

62. Лашхи В.Л., Виппер А.Б., Матвеевский Р.К. Модификаторы трения антифрикционные присадки к моторным маслам // Химия и технология топлив и масел. - 1981. -№ I. - С. 56-58.

63. Лебедев О.Н., Калашников С.А. Судовые энергетические установки и их эксплуатация. М.: Транспорт, 1987. — 336 с.

64. Лебедев О.Н., Сомов В.А., Сисин В.Д. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях. М.: Судостроение, 1988. - 108 с.

65. Леви П. Стохастические процессы и броуновское движение: Пер. с франц. М.: Наука, 1972. - 375 с.

66. Лойцянский Л.Г. Механика жидкостей и газов. М.: Высш. школа, 1982.- 685 с.

67. Методика определения браковочных параметров для смены масел вVдизелях / В.А. Дуркин, Е.В. Данилова, А.И. Турбина, Г.В. Петраков // Тр.

68. ЦНИДИ.- 1977.- Вып. 72.- С. 10-19.

69. Микутёнок Ю.А., Шкаренко В.А., Резников В.Д. Смазочные системы дизелей. -JI.: Машиностроение, 1986. — 125 с.

70. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970. - 560 с.

71. Морозов Г.А., Арциомов О.М. Очистка масел в дизелях. Л.: Машиностроение, 1971. - 192 с.

72. Мохнаткин Э.М., Беседина Л.Т. Методические основы расчета масла на угар // Двигателестроение. 1983. - № 6. - С. 17-19. - № 7. - С. 11-13.

73. На Ц. Вычислительные методы решения прикладных граничных задач. М.: Мир, 1982. - 296 с.

74. Налимов В. В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. — 208 с.

75. Непогодьев А.В., Ворожихина В.И., Рязанов Л.С. Влияние эксплуатационных факторов на интенсивность старения масла // Энергомашиностроение. 1973. - № 12. — С. 24-26.

76. Никифоров О.А. Повышение эффективности масляных систем быстроходных судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1970. - 224 с.

77. Никифоров О.А., Данилова Е.В. Рациональное использование моторных масел в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1986. - 96 с.

78. Никифоров О.А., Левкин Г.М. Выбор наиболее перспективных направлений снижения расхода масла в ДВС. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1981. -Вып. 4 (19).-46 с.

79. Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые дизельные установки: Справочник.— Л.: Судостроение, 1986.- 421 с.

80. Осипов О.В. Повышение эффективности моторного масла в судовых1тронковых дизелях при конвертировании их на низкосортные топлива: Дис. . канд. техн. наук. Владивосток, 2001. - 276 с.

81. ОСТ 24.060.09-79. Методика сценки моторных и физико-технических свойств масел в дизелях при их стендовых испытаниях. -Министерство тяжелого и транспортного машиностроения. ' — М.:

82. ЦНИИТЭИтяжмаш. 1980. - 56 с.

83. Отраслевая инструкция по определению экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений дизелестроения. Л.: ЦНИДИ, 1982. - 75 с.

84. Папок К.К. и др. Основные задачи в области химмотологии на современном этапе // Химия и технология топлив и масел. — 1977. — № 4. — С. 3-7.

85. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.

86. Певзнер Л.А., Резников В.Д. Современные масла для судовых дизелей: Обзор. М,: ЦНИИТЭнефтехим, 1976. - 63 с.

87. Перминов Б.Н., Кича Г.П. Повышение эффективности тонкой очистки масла в судовых дизелях полнопоточным фильтрованием // Сибирский науч. вест. Российск. акад. естеств. наук. — Новосибирск: НГАВТ, 2002. Вып. 5. - С. 14-22.

88. Перминов Б.Н. Комплексное повышение эффективности маслоиспользования на судах Дальневосточного бассейна. Владивосток: МГУ, 2002.- 97 с.

89. Перминов Б.Н., Перминов С.Б. Результаты эксплуатационных испытаний в судовых дизелях новых маслоочистных комплексов //

90. Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. — Владивосток: ДВГТУ, 2001. Вып. 42.- С. 195-199.

91. Перминов Б.Н. Пути повышения эффективности топливо- и маслоиспользования в судовых энергетических установках // Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. -Владивосток: ДВГТУ, 2001. Вып. 42. - С. 190-195.

92. Перминов Б.Н. Триботехнические характеристики модификаторов трения // Вестн. судоремонта. Владивосток: ДВГМА, 2001. - С. 164-172.

93. Перминов Б.Н. Улучшение эксплуатационной экономичности дизелей по расходу моторного масла // Актуальные проблемы создания и эксплуатации комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Тр. ХГТУ.-Хабаровск:ХГТУ,2002.- С.188-192.

94. Перминов Б.Н. Эффективность применения модификаторов трения в судовых дизелях // Сибирский науч. вест. Российск. акад. естеств. наук. — Новосибирск: НГАВТ, 2002. Вып. 5.-С. 8-14.

95. Повышение долговечности судовых дизелей / В.А. Сомов, Б.С. Агеев, В.В. Чурсин, Ю.Л. Шепельский. — М.: Транспорт, 1983. — 167 с.

96. Погодаев Л.И., Чулкин С.Г., Дудко П.П. Структурно-энергетический подход к оценке влияния смазочных композиций на износостойкость трибосопряжений. Результаты лабораторных исследований // Трение и износ. -2001.-№3.-С. 299-304.

97. Разработка голографического комплекса для контроля чистоты рабочих жидкостей / Г.П. Кича, А.К. Артемьев, А.В. Надежкин, Е.В. Гусев: Тез. докл. на Всесоюз. науч.-техн. конф. Челябинск, 1983. - С. 35.

98. Разработка мероприятий по совершенствованию топливо- и маслоиспользования в судовых дизелях: Отчет о НИР / Дальневост. высш.инж. мор. уч-ще; Руководитель Г. П. Кича. ХДТ-2/3/87; № ГР 01870024113; Инв. № 02880063244. - Владивосток, 1988. - 187 с.

99. Реактивная центрифуга для очистки жидкостей: А.с. 1242240, МКИ3 В04В/00 / Г.П. Кича, О.В. Осипов (СССР). 2 е.: шт.

100. Резников В.Д., Гинзбург Л.Г., Большаков В.Ф. Разработка и испытание универсального циркуляционного масла для судовых дизелей. — Тр. ЦНИИМФ. Вып. 203. - Л.: Транспорт, 1975. - С. 3-11.

101. Резников В.Д., Кондратьев В.М. Расход масла в дизелях: Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1983. - 52 с.

102. Роганов С.Г., Шутков Е.А. Анализ динамики процесса центробежной фильтрации // Двигателестроение. 1980. - № 12. — С. 37-38.

103. Рыбаков К.В., Коваленко В.П. Фильтрация авиационных масел и специальных жидкостей. — М.: Транспорт, 1977. — 192 с.

104. Самарский А.А. Теория разностных схем.—М.: Наука, 1977. — 656 с.

105. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. — М.: Наука, 1978. 592 с.

106. Самоочищающийся фильтр: А.с. 1041128 СССР, МКИ3 B01D 27/12 / Г.П. Кича, А.К. Артемьев, А.В. Надежкин (СССР). 5с.: ил.

107. Самоочищающийся фильтр: А.с. 1212485 СССР, МКИ3В01Б 27/12 / Г.П. Кича, А.К. Артемьев, А.В. Надежкин и др. (СССР). 4 с.

108. Самсонов В.И., Худов Н.И., Мирющенко А.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. М.: Транспорт, 1981. - 400 с.

109. Ш.Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. — М.: Гостехиздат, 1955.-519с.

110. Смирнов Г.А. Зарубежные центрифуги для очистки смазочногомасла в двигателях внутреннего сгорания: Обзор. М.: ЦНИИТЭИтрактор-сельхозмаш, 1972. - 67 с.

111. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Под ред. Дж. Холла и Дж. Уатта. М.: Мир, 1979.-312 с.

112. Создание самоочищающихся фильтров повышенной эффективности и автономности для систем смазки дизелей. Отчет о НИР / Дальневост. высш. инж. мор. уч-ще; Руководитель Г. П. Кича. ХДТ-2/84ДС; № ГР 01840014833; Инв.№ 02900033091.-Владивосток, 1989.- 116 с.

113. Сомов В.А., Бенуа Г.Ф., Шепельский Ю.Л. Эффективное использование моторных масел на речном флоте. М.: Транспорт, 1985. — 231 с.

114. Сомов В.А. Смазка судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1965. — 215 с.

115. Сомов В.А. Повышение моторесурса и экономичности дизелей. — М.: Машиностроение, 1967. 194 с.

116. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. — 184 с.

117. Способ комбинированной очистки масла: А.с. 1201537 СССР, МКИ3 F01M1/10 / Г.П. Кича, А.К. Артемьев, А.В.Надежкин и др. (СССР). -4 е.: ил.

118. Средства очистки жидкостей на судах: Справочник / Под общ. ред. И.А. Иванова. Л.: Судостроение, 1984. - 272 с.

119. Судовые энергетические установки / Г.А. Артемьев, В.П. Волошин, Ю.В. Захаров, А.Я. Шквар. Л.: Судостроение, 1987. - 480 с.

120. Теоретические основы химмотологии / Под ред. А.А. Браткова. -М.: Химия, 1984.-320 с.

121. Федоров М.И., Золотов В.А., Бортко Р.В. Химмотологические пути повышения ресурсов дизелей и сроков смены масел // Двигателестроение. -2001.-№2.-С. 22-23.

122. Фильтрующий элемент: А.с. 808100 СССР, МКИ3 BOID 27/06 / Г.П. Кича, Н.М. Свистунов (СССР). 3 е.: ил.

123. Хандов З.А., Браславский М.И. Судовые среднеоборотные дизели. — Д.: Судостроение, 1975. 320 с.

124. Хастинг Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. М.: Статистика, 1980. - 95 с.

125. Химмотология в гражданской авиации: Справочник / В.А. Пискунов, В.Н. Зрелов, В.Т. Василенко и др. М.: Транспорт, 1983. - 248 с.

126. Чайнов Н.Д. Проблемы и перспективы поршневого двигателестроения в России // Двигателестроение. 2001. - № 4. - С. 46—47.

127. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э., Тетерина JI.H. Маслорастворимые поверхностно-активные вещества. М.: Химия, 1978. — 302 с.

128. Школьников В.М., Резников В.Д. Актуальные вопросы применения моторных масел//Двигателестроение. 1981.- №11.— С. 59-62.

129. Щагин В.В., Двойрис Л.И. Старение и очистка дизельных масел. -Калининград: Калинингр. кн. изд-во, 1971. — 200 с.

130. Эллиот Р. Стохастический анализ и его приложения: Пер. с англ. -М.: Мир, 1986.-351 с.

131. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы. М.: Наука, 1984. - 344 с.•I

132. Buckman К.Е. The evolution of automotive oil filtration // Filtration and Separation- 1973.-Vol. 10,N6.-P. 707-714.

133. Collins R.E. Flow of fluids through porous materials. New York: Reinhold publ. corp., 1961. — 263 p.

134. Cox R.G. Brenner H. The lateral migration of solid particles in Poiseuilleflow. Theory//Chem. Eng. Sci.-1968.- Vol.23.-P. 147-173.

135. Dunn A.R. Selection of wire cloth for filtration and separation // Filtration and Separation. 1980. - Vol. 17, N 10. - P. 437-451.

136. Feigenspan E. Lubricating oil systems, filtration and oil care in high-output four stroke trunkpiston engines // Schiff en Werft. 1975. - Vol. 421, N12.-P. 231-235.

137. Fodor J. Improvement in engine oil filtration // Filtration and Separation.- 1982. — Vol. 19, N l.-P. 64-65.

138. Goren S.L., O'Neill M.E. On the hydrodynamic resistance to a particle of dilute suspension when in the neighborhood of a large obstacle // Chem. Eng. Sci.- 1971. Vol. 26. - P. 325-338.

139. Happel J., Bart E. The settling of a sphere along the axis of a long square duct at low Reynolds number // J. Appl. Sci. Res. 1974. - Vol. 29, N 4. - P. 241-258.

140. Hogg R., Healy T.W., Fuerstenau D.W. Mutual coagulation of colloidal dispersions // Trans. Faraday Soc. 1966.-Vol. 62.-P. 1638-1647.

141. Ives K.J. Research on deep filters // Trans. Inst. Chem. Eng. — 1965. -N43.-P. 238-247.

142. Kuwabara S. The forces experienced by randomly distributed parallel circular cylinders or spheres in viscous flow at small Reynolds numbers // J. Phys. Soc. Jap. 1959. - Vol. 14, N 4. - P. 527-532.

143. Murkes J., Carlson C.G. Mathematical modelling and optimization of centrifugal separation // Filtration and Separation. 1978. - Vol. 15, N 1. - P. 1822.

144. Pajatakes A.C., Rajagopalan R., Tien C. Application of porous media models to the study of deep-bed filtration // Canad. J. Chem. Eng. — 1974. — Vol. 52.-P. 722-731.

145. Rajagopalan R., Tien C. Trajectory analysis of deep-bed filtration with the sphere-in-cell porous media model // AlChE J. — 1976. Vol. 22, N 3. — P. 523-533.

146. Snyder D.D. Factors governing practical electrophoretic removal of charged droplets from emulsions // J. El. Chem. Soc. - 1977. — Vol. 124, N 8. -P. 319-320.

147. Spielman L.A., Fitzpatrick J.A Theory for particle collection under London and gravity forces // J. Col. Sci. 1973. - Vol. 42, N 3. - P. 607-623.

148. Tichy J.A. A model of lubrication filtration // Trans. ASME, J. Lubric. Technol. 1981. - Vol. 103, N 1. - P. 81-89.

149. Younghouse E.C., Waddey W.E., Schmidt R.P. Fuel economy lubricants in heave duty read service // SAE Paper. 1980. - Vol. 89, N 801349. - P. 84112.

150. П1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ

151. ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ И ФИЛЬТРОВАНИЯ ММ НА ОСНОВЕ СТОХАСТИЧЕСКОГО ПОДХОДА1. REAL W(90000)1. DATA VI/11/VJ/11/1. NAMELIST/AS/MI.MJ1. READ (5, AS)1. K=MAX(MI,MJ)1. KM=MI*MJ1. K1=1

152. K2=K1+MM K3=K2+MM K4=K3+MM K5=K4+MM K6=K5+MM K7=K6+MM K8=K7+MM K9=K8+MM K10=K9+MM K11=K10+MM K12=K11+MM K13=K12+MM K14=K13+MM DO 10 KKK=1,10000 10 CALL COFUR(MI, MJ, W(K1), W(K2), W(K30, W(K4), W(K5), W(K6),

153. W(K7), W(K8), W(K9), W(K10), W(K11), W(K12), W(K13) RND

154. SUBROUTUNE COFUR (Ml, MJ, АР, APP, AW, AE, AN, AS, BB, W, P, Q, W0,

155. FDR, FDR0 REAL KD, N, MU, L

156. DIMENSION AW(MI, MJ), AE(MI, MJ), AS(MI, MJ), AN(MI, MJ), AP(MI, MJ),

157. APP(MI, MJ), BB(MI, MJ), FDR(MJ), FDRO(MJ) DATA PI/3.1415926/,B0/1,56/,MU/,03/,N/1/16/,KD/0.08/ DATA PD/2/,B/7.7/,RMAX/6,/,R0/1.8/,BDD/,25/

158. DATA DM/5.5/,SIGD/,7/,DMAX/50/,NK50/,LV100/,EPS/1 Е-7/ DATA OM/636/,DEL71630/,H/15.2/,QY/1000/,QR/333/

159. UR(R, D)=(BET*R*D*D+V*R0*(R-RMAX«*2/R)(RMAX*«2-R0»*2)) *1. DY*DD

160. BD=BDD/(2*DD) *DR*DY WRITE(6, S) 0 KOOFICIENT LEFT DOWN 1=11. R=R01. J=11. D=0• UR0=UR(R, D) IF(UR0, GE, 0) UR0=0

161. AP(I, J)=(MAX(0.,-UR(R+DR2, D))-UR0+BR(D)+BD)/2 AW(I, J)=0

162. AE(I, J)=(MAX(0.,-UR(R+DR2,D))+BR(D))/2 AS(I, J)=0

163. AN(I, J)=(BD-UD(D+DD2))/2 W(l, J)=0 С KOOFICIENT LEFT UP J=MJ D=DMAX UR0=UR(R, D) IF(UR0, GE, 0) UR0=0

164. AP(I, J)=(MAX(0.,UR(R+DR2, D))-UR0-UD(D-DD2)+BR(D)+BD)/2• AW(I, J)=0

165. AE(I, J)=(MAX(0.,-UR(R+DR2,D))+BR(D))/2 AS(I, J)=BD/2 AN(I, J)=0 С KOOFICIENT RIGHT DOWN l=MI1. R=RMAX1. J=11. D=0

166. AP(I, J)=(MAX(0.,-UR(R-DR2, D))+BR(D)+BD)/2 AW(I, J)= (MAX(0.,UR(R-DR2, D))+BR(D))/2 AE(I, J)=0 AS(I, J)=0

167. AN(I, J)=(BD-UP(D+DD2))/2 W(l, J)=0 С KOOFICIENT RIGHT UP J=MJ D=DMAX

168. AP(I, J)=(MAX(0.,-UR(R-DR2, D))-UD(D-DD2)+BR(D)+BD)/2• AW(I, J)= (MAX(0.,UR(R-DR2, D))+BR(D))/2 AE(I, J)=01. AS(I, J)=BD/2

169. AN(I, J)=0 W(l, J)=0 DO 10 l=2,NI1. R=R0+DR*(I-1)1. С KOOFICIENT DOWN J=1 D=0

170. AP(I, J)=(MAX(0.,UR(R+DR2, D))+MAX(0.,-UR(R-DR2,D)))/2+1. BR(D)+BD

171. AW(I, J)= (MAX(0.,UR(R-DR2, D))+BR(D))/2 AE(I, J)= (MAX(0.,-UR(R+DR2, D))+BR(D))/2 AS(I, J)=0

172. AN(I, J)=BD-UD(D+DD2) W(l, J)=0 С KOOFICIENT UP J=MJ• D=DMAX

173. AP(I, J)=(MAX(0.,UR(R+DR2, D))+MAX(0.,-UR(R-DR2,D)))/2-UD1. D-DD2)+BR(D)+BD

174. AW(I, J)= (MAX(0.,UR(R-DR2, D))+BR(D))/2 AE(I, J)= (MAX(0.,-UR(R+DR2, D))+BR(D))/2 AS(I, J)=BD AN(I, J)=0 10 CONTINUE DO 15 J=2, NJ D=DD*(J-1) С KOOFICIENT LEFT 1=11. R=R01. UR0=UR(RD)1.(UR0, CE, 0) UR0=0

175. AP(I, J)=(MAX(0.,UR(R+DR2, D))- UR0-UD(D-DD2)/2+BR(D)+BD AW(I, J)=0

176. AE(I, J)= (MAX(0.,-UR(R+DR2, D))+BR(D) AS(I, J)=BD/2 AN(I, J)=BD-UD(D+DD2))/2 С KOOFICIENT RIGHT l=MI1. R=RMAX

177. AP(I, J)=MAX(0.,-UR(R-DR2I D))-UD(D-DD2,D)/2+BR(D)+BD AW(I, J)= MAX(0.,UR(R-DR2, D))+BR(D) AE(I, J)= 0 AS(I, J)=BD/2

178. AN(I, J)= (BD-UD(D+DD2))/2 W(l,J)=0 15 CONTINUE DO 20 J=2, NJ D=DD*(J-1) DO 20 l=2, Nl• R=R0+DR*(I-1)1. С KOOFICIENT INTO

179. AP(I, J)=MAX(0.,UR(R+DR2, D))+MAX(0.,-UR(R-DR2,D)))/2-UD• (D-DD2)+2+BR(D)+2*BD

180. AW(I, J)= (MAX(0.,-UR(R+DR2, D))+BR(D)1. AS(I, J)=BD

181. AN(1, J)=BD-UD(D+DD2) 20 CONTINUE W0(1)=0 DO 30 J=2, MJ D=DD*(J-1) DO 30 1=1, N1 R=R0+DR*(I-1)

182. CALL STEP(MI, MJ, EPS, APP, AW, AE, AN, AS, BB, W, P, Q) DO 60 J=1, MJ D=DD*(J-1) UR0=UR(R0, D)1.(J, EQ, 1, OR, J, EQ, MJ) UR0=UR0/2 IF(UR0, GE, 0) UR0=0

183. FDR0(J)=FDR0(J)-(APP(1 ,J)+UR0) *W(1,J)+AE*(1,J) *W(2,J)+

184. AN(1,J) *W(1 ,J+1)+AS(1 ,J) *W(1,J-1)+BB(1,J) FDR(J)=FDR(J)+AW(MI,J) *W(NI,J)+AN(VI,J) *W(MI,J+1)+AS(MI,1. J) *W(MI,J-1)60 CONTINUE100 CONTINUE

185. CALL OBR(W, Ml, MJ, RMAX, R0, DMAX, P, Q, Y, WO)1. FDR0S=01. FDRS=01. DO 70 J=1, MJ1. FDR0S=FDR0S+FDR0S(J)1. FDRS=FDRS+FDR(J)1. FDR(J)/(DD*WO(J) »U0)1.(V, EQ, 0) GO TO 70

186. FDR0(J)=1-FDR0(J)/(DD*QR*W0(J)) *PI*(RMAX»*2-R0**2) > 70 CONTINUE FDR0S=U01.(V, EQ, 0)GO TO 1114 FDROS=1-FDROS*PI*(RMAX**2-RO**2)/QR 1114 CONTINUE

187. PRINT 101, FDRS, FDROS PRINT 111, FDR PRINT 121, FDRO

188. FORMAT ('FDRS=', F6.3, 'FDR0S=\ F6.3) 111 FORMAT ('FDRS=\ 20F6.3)

189. FORMAT ('FDRS0=', 20F6.3) RETURN1112 PRINT 11131113 FORMAT ('ОШИБКА ВВОДА ДАННЫХ') 1111 STOP1. END

190. SUBROUTINE OBR (W, Ml, MJ, RMAX, RO, DMAX, C, FID, Y, WO)

191. DIMENSION W(MI, MJ), C(MI), FID(MJ), WO(MJ)1. NI=MI-11. N=MJ-11. MID=NI/101. MID=MAX(MID, 1)1. MJD=NJ/501. MJD= MAX(MJD, 1)1. DR=(RMAX-R0)/N11. DD=DMAX/NJ1. PRINT 11, Y

192. FORMAT < ===============»»»» Y=', G10.3)

193. С PRINT 21,((W(I,J), 1=1, Ml, MID), J=1, MJ, MJD) С 21 FORMAT ('W=\ 11G10.3) DO 10 1=1, Ml R=R0+DR*(I-1) C(I)=(WI, 1)+W(l,MJ))/2 DO 20 J=2, NJ C(I)=C(I)+W(I,J) 20 CONTINUE

194. C(I)=C(I) *DD*(RMAX**2-R0**2)/(2*R) 10 CONTINUE W0(1)=1 DO 30 J=1, MJ FID(J)=(W(1 ,J)+W(MI, J))/2

195. DO 30 1=1, Nl FID(J)=FID(J)+W(I,J)30 CONTINUE1. FI=(FID(1)+FID(MJ))/2

196. DO 40 J=2, MJ FI=FI+FID(J)1. FID(J)=1-FID(J) *DR/W0(J)

197. CONTINUE FI=1-FI*DR*DD PRINT 31, С

198. FORMAT ('C=\ 20F6.3) PRINT 41, FID

199. FORMAT ('FIDs', 20F6.3) PRINT 51, Fl51 FORMAT ('FI-, F12.3) END• • f