Снижение расхода масла в двигателе внутреннего сгорания путем совершенствования системы вентиляции картера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, кандидат технических наук Свещинский, Владислав Октябревич

• Свещинский, Владислав Октябревич
• кандидат технических наук
• 2000

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Снижение расхода масла в двигателе внутреннего сгорания путем совершенствования системы вентиляции картера»

Одной из общих 1£н£-анций развития энер(вгической. гранъоортной и специальной техники на базе двигателей внутреннего сгорания является повышение ее масляной экономичности, Успешное решение прсбпе^ы предусадэтпмвает комплексный анализ всех факторов, и^еющи** влияние на расход толпива ы месле наемная от особенностей рабочего про-цеооз {степени Форсирован, вида топлива и г.п ) и до конструктивного исполнения конкретных узлов м систем, включительно

- I Ь И йКТуаг'ЬНООТЬ вопроса позволяют шдепить ряд зад ' являясь инвариантными дли совокупности гюрешеиьо. данное, описывающих, например, назначение д&игет^ля, режимы его раооть, и т.д., дают еозможнооть получения. до известной стэ!!ене; зощих решений.

Призером те?с>й задача можег служить разработка еанвекщии *зртеоа деиготклей внутреннее:' сгогеиеоо р* 1 и 'О - ' ' ' '"О *" ' ^ 'г ><"" "1 -1 С' с ^ I * 4 > * > > ^ ' , ^ ~ "< I , ,,,> Г ! I , | , - - > . . * раоое направленных на снижение расхода маспа. Системе еент-яцеи к2рТер5 . один о:; оеесе.ные пет^некое оаднеспонн:-,1/-г *♦• - ^ =>"" геля>-.

Ч,1Р' ! масла его аидеееоое и;; пул?,сиру!01циу., ? - - ' - з неньен считать- ре!,,ен!1Сй приопе^еР о двиоие)л:о внутреннего сгг ренис. Омасти это связено с отсутствие?;; мео;у:ек прееегное. рсо-е'е, мо/ооое"депи'гепои с:ет-^ еоео /онши распространенными интуитивным и аналоговым епо~оолг/н 5 проектирования и, как следствие, отсутствием эффективных 1 конструкций.

Целью настоящей работы явилось исследование возможности снижения расхода масла в двигателе внутреннего сгорания за счет применения вихревого маслоотделителя в системе вентиляции картера.

Научная новизна состоит в том. что была подтверждена применимость теории препятствий для расчета систем вентиляций картеров двигателей внутреннего сгорания/

Рассмотрена феноменология аэрозолей внутрикартерного пространства, как образования, зависимого от конструктивных, эксплуатационных и режимных параметров двигателя.

Исследована эффективность работы вихревого маслоотделителя системы вентиляции картера при работе двигателя по нагрузочной и внешней скоростной характеристикам.

Метод исследования включал теоретический анализ явлений, имеющих место в системах вентиляции картера двигателей внутреннего сгорания. Были использованы результаты предварительных физических экспериментов, выполненных как автором, так и без его участия в отделе газовых двигателей и мини-ТЭЦ Центра технического развития ОАО ХК "Барнаултрансмаш". Заключительные физические эксперименты были проведены для сравнения расходов масла в двигателях 64 15/18 (1Г6), оснащенных штатной и опытной системами вентиляции.

Практическая ценность работы состоит в подтверждении целесообразности применения вихревого маслоотделителя для деструкции аэрозолей систем вентиляции картеров двигателей внутреннего сгорания. 8

Разработана методика, компьютерная программа расчета и I конструкция вихревого маслоотделителя, которые позволяют сократить продолжительность процесса проектирования систем вентиляции и повысить его эффективность.

Совместно с отделом газовых двигателей и мини-ТЭЦ Центра технического развития ОАО ХК "Барнаултрансмаш" разработана схема системы вентиляции мотор-генераторной установки АП100 и двигателя 1Г6 (64 15/18).

Результаты физических экспериментов показали уменьшение расхода масла установкой АП100 от 11% до 20% при использовании опытной системы вентиляции.

Переданные ОАО ХК "Барнаултрансмаш" материалы и рекомендации получили положительную оценку.

Апробация работы:

Основное содержание диссертационной работы было представлено на заседании технического совета ОАО ХК "Барнаултрансмаш" в октябре 1999 года и использовалось в приложении к двигателям 1Г6 производства ОАО ХК "Барнаултрансмаш".

Основное содержание работы докладывалось также на заседании технического совета АО "Алтайдизель" в ноябре 1999 года и международной научно-технической конференции "Совершенствования быстроходных ДВС" в декабре 1999 года в Алтайском государственном техническом университете имени И.И. Ползу нова.

Публикации:

Общие положения и результаты диссертационной работы были опубликованы в 14 печатных трудах и 2-х научно-технических отчетах. Получен 1 патент Российской Федерации на изобретение. Объем работы:

Диссертация состоит из введения. 5 глав, заключения, приложения, списка использованной литературы. Содержит 122 страницы машинописного текста, 18 иллюстраций, 12 таблиц. Библиография включает в себя 61 наименование.

Заключение диссертации по теме «Тепловые двигатели», Свещинский, Владислав Октябревич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.

1. Анализ условий образования и свойств атмосферы в картерах работающих двигателей внутреннего сгорания показал, что эту атмосферу, называемую обычно "картерными газами", точнее называть "аэрозолями картера" и описывать (моделировать), пользуясь теорией аэрозолей.

2. Анализ основных методов и конструкций устройств для выделения тяжелой фазы из азрозолей дает основание считать методом, наиболее выгодным для промышленного применения в настоящее время, центрифугирование.

3. На основании работ А.Я. Миловича, В.И. Соколова, Грина-Лейна, разработана методика проектного расчета маслоотделителя системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания.

4. Разработаны схема системы вентиляции и конструкция маслоотделителя двигателя внутреннего сгорания. Опытная система реализована для двигателя 1Г6 и мотор-генераторной установки АП100 производства ОАО ХК "Барнаултрансмаш".

5. Для маслоотделителя, предназначенного для мотор-генераторной установки АП100, рассчитаны варианты конструкции с различными диаметром ротора, количеством отверстий в роторе, диаметром радиальных каналов ротора и пр. Показано, что увеличение наружного диаметра и количества каналов при прочих постоянных параметрах способствует улучшению очистки аэрозолей от масла. Выявлены рациональные варианты сочетаний конструктивных параметров.

114

••И Р:Х7 J ?О0

1 Анализ течений втрооникове^ соединениях ¡(теооРоее,,доР

БПуОКНРЫ СИС'П.-М. ДОЖ ВЛНОУр! ДВНГЗТОЛИ ЫТРГрОнНеГР ОГОрРНИТК .

PjPP . М;е!р 00 РО.

2 ьубнев В.А. О возникновении и диффузии вихря С * « « j * 1*41 h t р г , ' 1/ 1 ' д рорр Pe'P F< s « » ' « i , л \ . 1,

3 Буршгеин ЛОО Кобяков С.В,. Твердохлеб В.И. Определение расхода мзела но угар при выборе зазора i поршень. Щзигатепрртроерие, - 1000 N10. - С. 40-00.

4. Венцель 0,8. Смазка дыоателей энугреннего сгорания. - 00, Киев: Уашгиз: 1963, - 182 с.

5. Вентцоль Е С., Osчарой Л.А. ПриРпадные задами теории вероятности. - Ш.: Радио и связь 1983. -416 с.

6. Вычисчмгельныа методы и профаммированиб. (Численные методы в газовой динамике; Озорник работ вычислительного центре МГУ. Pli, - Mr Изд-во ООО 1967.

7, Григорьев Г,А., Бориосьз Г.В, Очистка топлива е двигателях внутреннего огтранмя. - РО Машиностроение. 1091 »

PCS о о. Грин X. Л«йн В, Аэрозоли - пыли, дымы м туманы. - Л.: Химия 1969. -428 с.

9. Двигатель В-14. Особенности конструкции. //Челябинск, Турбомоторный завод. 1970

10, Двигатель 8A3-3<4i Руководство по околлуатации В.АЯ-341РЭ. РОеоноргр ОАО о1-' "'--р "о и ,ч иР ;i909

OP ДиЗОПЬНЬ!е prw^OC« Г ~ ; К .^Г.П Т 4ИЧОСКОё ОПИОЗНИб И инструкция по эксплуатамии 50-Т0. - Минск, Ураждай. - 1975ю - 64 с,

115

12 Дмитрие-нко О.С. Исследование гутеи раС-ХиДа Ж,'4 ОрИЫХ ¡UciOe/ï Ь аеночшOOTsXui де^ГаТ&ГЫХ! I руД?

1978 -- ¡4172. С е-12

13, Заявка N12ouo5ce Герыанил, fa ПК* rûi M 10/04 Способ вентиляции картера. Опубл. 'î 1.09.37

14 Заявка NC2317233 Великобритания. МПК* FOI M13/00. Узел системы вентиляции картера Онуот». 15,03 98

15. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания.

Машиностроение. Î9f1 - 163 с.

16. Злотин Г И. и др. Нетилорые предварительные результаты исследование гопяиеной пленки ьо впускном .трубопроводе карбюраторного двигателя с помищыо скоростной киносъемки.-Труды. /Под ред. Г.И Зло"?инн. Виогсфам - 19/2.

7 Испытания твердых смазок дли двигателей внутреннего сгорание с керамическими дегшьчми. //РЖ. ВИНИТИ Дыма! а ли внутреннею сгорания. - 1990 209.155

13 Канишев А. В., Шабанов А.Ю. Методика ирогнозирова ни я угара ввела для использования ъ САПР' ДВС. /¿Двигателестроение. -Ю37 - Но. С 44-46.

14 иузяецов ПК. Цу.яко П.П Движение мае ла в комете с"осания поршнееото ден ателе. /УДвигатеяестроение. - 1983 -- Ы4 С 34-26

20. Кутателадзе С.С.' , Огырик.овим УРА, Гидгюдиеамеке гягеоее^еСТНьо - У) Сиротея 1372 - 23о о

21 Ман/оооодее А А еде Иоокре!д>еаемо ; :роцО'"-еоР.

- теплообмена е деетатеелх методами матема>'иг-!еок."-о-> и физического моделирования. - Тбилиси Мецниере^а. 1986 - 0>е с

116

22. Маргыгйок М П. По&ышенич ресурса дыгагель-п зногрогшего его^анп- путем соворш&нгтзозэимя сшзо-о^о ¡.^-.-тс 7Вас,гоок - 1991 •• N1. С. 27 22

22. Шлооич Л.Я !еор---; динамического взаимодействия те.д и жидкости. - 21 . Изд-во л-птаратуры по архитектуре и отроитепьотчу. 1955. ■ 313 с

24. МииокпЗ Е <22 О гурбуяйктиссти с ОСТОЧНЫл фиЯЬ'ф<№. Технический отче"? 2-Ш63. - Е!\/2 Изд-во с И Г 1240 13о.

25, Морозов Г м. О 22 Очи<Л2;а о^осла с дшелнл. -11: Машинии!роение. Лен»--;нгр. ои; . 2521 •• 122

26. МОХНйТКИИ 3,М. ЬеОьДИНЙ Л .1 . УеТОДИЧёсОу'^ ОСНОВЫ оасчега расхода шел« ив угар. //Двигэтелестг зеиие. - 1222. - ЫЪ. С, 1229.

27 Мохнь гкин 2) М. сосодш« ¡72. методические основы расчета масла на -/тар. //Двмгатепестроенме. - 1283. - N2. - 27 1 V 2о

28. Мо^паткинЭ.М Беог-д^и-з Л32 Определение количества масла, выбрасываемого о "гш-гру сгорания. /Щвигатепестро«ни?;. -1986 - Мб. ~ С7 42-45

29. Наоойвляющэя клапана. -/РЖ ВИНИТИ Двигатели внутреннего сгорания - 1996.1 39.43П.

30. Непогодье?? А В. и др. ь- к • - V« *■*< V р « «- д<1 "¿и.» ' окисление ^яю.пя в поршневом двигателе. о21ви гш'вл острое ние. -1ОО0 - N3 О 31.4

31 му^гте X О. и др И^педово.ние ¿.эрсди**<№ики потока в ЗЯКвУЧИ^йК" //ТЪп по^-^тг^ти^Э — 197 В - МИ

32 Пэпоц К СигО^чныв - М. Воону?здао Ш62

33, Палок К.К.; Рагозин И.А. Словарь по топлива«: маслам, ш смазкам, присадкам и специ?.пьныи -¡ууу^/^щ (л^^ютолопоюский словарь). - iVL* Хи»1ия. 1975. - о

34. пат, 402326 Австрия, ООГ F22 Г. 1 /42, Опуол 25,04.9/,

35, Пат 5690084 США OKif Г01 ,3214. Суфлер. Опубл. л ' >> г .

36. Пат. 5515821 США: УПК* F01 У9/10 Опубя, 14 ГООО

30 Dtiiiiwäri А.г.О\ооя1(ов С.Б О по^азотбле роолода масла & ДВС ¡УДйигйГсПсСТроение. - 19Ö6 ~ N5 С. 54- 25.

32. ПпруллОи А.И. OoecnbiHviuGiiiio ¿оздуха. - О.' Строниздаг, 1SS1. - 296 с.

32, Покровский Г.Г1, АвтоиоОлльн^о тра»;торнЬ'>з центрифуги. ■-Ш. ¡30 тш из, 00<?. оЗ о.

40. Программа моделирования опежных тооьых погико*. 2РЖ ВИНИТИ Двигатели внутреннего огораип;!. - 1995. - № 0.33.12

41. Пучков В.П. и др. Баланс ооошшшкдцих расходи шел а на угар тракторного дизеля "Цеигателестроени*-. iQ91. -- ЫО

2, РинкеъИчюс В,С, диочюотшз клоков. ¿Под ред. S.A. Фабриканта. М. Ияд-eo МЭИ ''ОО' 30;"

ОЗ. Золь матеметичеиюги моделирования в разработке дпооо'влнО. //РЖ ¿иНИТИ Двигатели внутреннего nro?:»* h\*. - 1403 -0030,1

44, Овещинокий З.О. Расчет о~ • ^ и тщания го за с учетом reopv^ преняю^^цй /А «тг ейский гос. техн ун-т оц ИИ, Логунова & г. риз у л, 1440 - 6 с ™ Деп я 4000031 2- О. Oy 0:03о 99.

О Оударев А В. у^чруиунуого f ют ока п копьцавом канала. /гЭ< к :г' машиностроение .ОЗО

•j-Ъ ЗИУЮ^ОНКО ,3 43 . ЛИ^аОТГОО -4 4> ! O'XMOilС-Т !ООШОН'О' на ЭВМ задям газовой динамики. - Киев: Ноу* Дт-^л ол* уу

118

47 Гр->й№;> ц и ( , Р<а;-', КОДУ ТОШтВ И sViaC-ОЛ В г 7 , < Г > п « < , ^ *i Дба УпОпИЯ 00 ОДНОМ * ВОПРОСУ, //оООзНДОО'и-! И 73480770. - 1333. . ¡43 С.

43, Гогюоло»'ически* оесйс-тв* хромовых покрытий. З'РЖ ВИнЗЗ! И-.г¿ли внутреннего сгорания, - 1993 С.39.325.

43 Xdovoe ь.П. Что может конденсатор. //Л^о&обильная .-ipuivi-Oiij. -- 1333, — l-ч/З - С. 2о--2У.

50. Згкиижеоо;; G. eic valve and NvCyf-nder Hovv- Generalo/j by a Holioai 3uri in a rrociucuon Diese? Enqine. // Journal of FIuko 3no., 1987. №4, p. 368.

51. ЬО^ОРГМй^Пп h. vvöf ЛЬЧгГ M Di061 Г1. ' ' ' OM663 inU COfTHi'töibRöH-DkokteiOöpnizung fuer die - ■ ~ Klasse. TeH 1: ivk/iori<on&-irukiion und meohanisber Aufbau. ШТ2 ATZ 3orideraufgaciu - "333. S 72-76.

52. 33ii■?•;< vV. Neuer Siandari //KFZ-Betr. Ашотягй. -1933

- N9. - S, 92-131.

53 Diet-e? IVK3Tö3i D~3o, Ondystrialexpoo, RUKAREST. Riimse-cnsoobe Vbikorooobiik.

54. Зооог H VV. 3aoohek a.D. Die Biow-by-Messung

Anforderungen or;ri fote^r-nn^jpien. ЛШ7 Motorteohniscbe Zeitschrift. 59 {1933«

33 Зклдо 3. Co trained Flo«* s/rzm^ZBilonlHol Wire

Arw;riomevy for thi» oiudy of Ннои'егн »"tows. //Journal of bifido Eng,5 i960, №2. pp IM-'32

03 Оо:>л*оп к.33 оic Asymmetrie Flow In a Motored Red pmnafinrj Enning,. "Зну. \ оЗоз vol. 2, N*6: pp. 133-130.

57 Oos;Hi к; D:: joiioos Кo.H. Development of a Predlci.ive Tool tor uv3;33i3k; З^с. золото L.nOymos. //SAH Teehn. Pap 3er. 1978, 780315, pp 1-12.

119

5ü jäKof- s о "•» »1 * Iii < -г %j<í

Hl s * * ^ ~ if5!? i , ь","— р, 1-0

2л Колот " -лК-отлолт i.^ueíiSuáuer ues ¡Vknors. 2M IZ

Мо!ог1еплмР*слп 2-2x\ nníc 22 f 1991 > 5. S. 2л2

60. VvèHiHHj H.K. Li a 22- п-íüsa Aor'ítzyíifkier-Motcren roi t 2.0 unci -1.2 i Fuer ne лол . л-Ben;. 3--0азле. íiUTZ Mok^íeobnisote ZeiKKmi 52 11991 ! в. S Г; С " 2

01 VVylie 0 2 Sir*-. - , . Muliidimensional Fluid Transiente by b:í Шее work, ajournas о" Блд, Ш80. vus, 1C2 №2. op. 203-210

120 i Г ' У ¿ Í * \

ТРАНСМАШ

Открытое акционерное общество -холдинговая компания «Барнаултрансмаш> ия, 656037, г. Барнаул, пр. Калинина 28, ;графный «ТРАК», телетайп 233147, о внедрении резльтатов диссертационной работы Свещинского В, О, "Снижение расхода масла в двигателе внутреннего его рания путем совершенствования системы вентиляции картера,"

Настоящим актом подтверждается, что результаты диссертационной работы инженера Свещинского В.9. "Снижение расхода масла в двигателе внутреннего сгорания путем совершенствования системы вентиляции картера" используются в Центре технического развития ОАО ХК "Барнаултрансмаш" при проведении конструкторских работ по созданию и доводке газовых моторов 1Г8 и мотор-генераторных установок на их базе.

Работы выполнена в соответствии с планом акционерного общества по созданию газовых двигателей и энергетических установок. фон (3852) 77.20-13, факс [phone]

1С. 99 № 02к/М05 от

АКТ

Зм. 261—5300