ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРИРОВАНИЯ МОТОРНОГО МАСЛА В КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ОЧИСТКИ НА ИЗНАШИВАНИЕ СУДОВОГО ДИЗЕЛЯ
Авторы:
1.
Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского
(аспирант кафедры судовых двигателей внутреннего сгорания)
Россия
Россия
2.
Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского
(доктор технических наук, профессор; заведующий кафедрой судовых двигателей внутреннего сгорания)
3.
Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского
(д-р техн. наук, профессор; профессор кафедры судовых двигателей внутреннего сгорания)
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 23
по 32
Статус:
Опубликован
Получено:
14.08.2020
Одобрено:
19.08.2020
Опубликовано:
19.08.2020
Классификаторы:
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
дизель, система смазки, очистка масла, центробежное сепарирование, саморегенерирующийся фильтр, изнашивание двигателя
Аннотация (русский):
Проиллюстрирована рациональность комбинированной очистки моторного масла в судовых автоматизированных дизелях совместным использованием саморегенерирующегося фильтра и самоочищающегося центробежного сепаратора. Отмечено, что при таком сочетании достигается ресурсосберегающее маслоиспользование с минимальным изнашиванием дизеля, высоким сроком службы масел и автономностью работы агрегатов системы смазки. Установлена необходимость полнопоточного фильтрования масла в дизеле для надежной защиты его пар трения (подшипников) от абразивного изнашивания. Центробежное сепарирование способствует глубокой очистке рабочего тела смазочной системы от продуктов, интенсифицирующих старение и сокращающих срок службы масла. Экспериментальным моделированием в судовых дизелях определено минимальное значение индекса производительности сепаратора, при котором изнашивание основных деталей дизеля стабилизируется на самом низком уровне. Приведена зависимость изнашивания двигателя от качества применяемого топлива и интенсивности сепарирования масла, идентифицируемой удельным индексом производительности сепаратора. Вычислена дисперсия адекватности, адекватность найденной модели проверялась по критерию Фишера. Представлено планирование и проведена обработка эксперимента с использованием ортогонального центрального ком-позиционного плана второго порядка. Выделена специфика полинома, когда точки экстре-мума характеризуют значения скорости изнашивания дизеля, при которых она стабилизируется без дальнейшего уменьшения при увеличении индекса производительности сепаратора. На основе полученной модели должна осуществляться комплектация систем смазки судовых форсированных дизелей средней и повышенной частоты вращения маслоочистителями
Проиллюстрирована рациональность комбинированной очистки моторного масла в судовых автоматизированных дизелях совместным использованием саморегенерирующегося фильтра и самоочищающегося центробежного сепаратора. Отмечено, что при таком сочетании достигается ресурсосберегающее маслоиспользование с минимальным изнашиванием дизеля, высоким сроком службы масел и автономностью работы агрегатов системы смазки. Установлена необходимость полнопоточного фильтрования масла в дизеле для надежной защиты его пар трения (подшипников) от абразивного изнашивания. Центробежное сепарирование способствует глубокой очистке рабочего тела смазочной системы от продуктов, интенсифицирующих старение и сокращающих срок службы масла. Экспериментальным моделированием в судовых дизелях определено минимальное значение индекса производительности сепаратора, при котором изнашивание основных деталей дизеля стабилизируется на самом низком уровне. Приведена зависимость изнашивания двигателя от качества применяемого топлива и интенсивности сепарирования масла, идентифицируемой удельным индексом производительности сепаратора. Вычислена дисперсия адекватности, адекватность найденной модели проверялась по критерию Фишера. Представлено планирование и проведена обработка эксперимента с использованием ортогонального центрального ком-позиционного плана второго порядка. Выделена специфика полинома, когда точки экстре-мума характеризуют значения скорости изнашивания дизеля, при которых она стабилизируется без дальнейшего уменьшения при увеличении индекса производительности сепаратора. На основе полученной модели должна осуществляться комплектация систем смазки судовых форсированных дизелей средней и повышенной частоты вращения маслоочистителями
Ключевые слова:
дизель, система смазки, очистка масла, центробежное сепарирование, саморегенерирующийся фильтр, изнашивание двигателя
дизель, система смазки, очистка масла, центробежное сепарирование, саморегенерирующийся фильтр, изнашивание двигателя
В последние годы комбинированная тонкая очистка моторного масла (ММ) в судовых тронковых дизелях получила широкое распространение [1], что обусловлено необходимостью обеспечения ресурсосберегающего маслоиспользования при конвертировании двигателей внутреннего сгорания (ДВС) средней и повышенной частоты вращения высокого уровня форсирования по среднему эффективному давлению на использование низкосортных топлив глубокой переработки нефти, содержащих алюмосиликаты [2]. Являясь катализатором каталитического
и термического крекинга нефти, эти высокодиспергированные абразивные продукты при сжигании в тронковых дизелях мазутов попадают в их смазочную систему (СС) и вызывают повышенное изнашивание деталей цилиндропоршневой группы [3].
Важным аспектом, способствующим применению в ДВС рассматриваемого класса комбинированной системы тонкой очистки масла (КСТОМ), является повышенная скорость старения ММ из-за высокой их форсировки и сжигания тяжелых топлив. При характерном для среднеоборотных дизелей низком угаре масла (0,7–1,5 г/(кВт•ч)) накопление высокодисперсных нерастворимых продуктов (НРП) в их СС значительно. Глубокую тонкую очистку масла от этих примесей полнопоточные системы автоматизированного фильтрования не обеспечивают [4], поэтому такие системы дополняются центробежными сепараторами (ЦС). Методика подбора этих агрегатов для СС дизелей не разработана.
Вышеобозначенный вопрос особенно актуален для автоматизированных двигателей средней и большой мощности, СС которых чаще всего комплектуется саморегенерирующимися фильтрами (СРФ) [5]. Как правило, КСТОМ этих дизелей оснащается СРФ и самоочищающимися ЦС, что позволяет их СС длительно функционировать без обслуживания и иметь значительный ресурс автономной работы [3].
Вопросы комплектации автоматизированных систем тонкой очистки масла нуждаются
в доработке. Если по подбору СРФ в КСТОМ судовых дизелей имеются рекомендации по номинальной тонкости отсева и пропускной способности [6], то ЦС подбирают без должного обоснования. Чаще всего оставляют центробежный агрегат, который был установлен в системе грубой очистки ММ двигателя до модернизации его СС.
Оценка эффективности ЦС по пропускной способности, которая характерна для существующей методики, не достаточна для оценки глубокой очистки масла от НРП. Поэтому для комплектации КСТОМ современными агрегатами очистки на основе фильтрования и центрифугирования необходимо обоснование их функциональных характеристик, обеспечивающих ресурсосберегающую эксплуатацию дизеля. Параметры СРФ подбираются по методике [7] с учетом специфики его функционирования в комплексе «дизель – эксплуатация – топливо – масло – очистка» (ДЭТМО). Номинальная тонкость отсева автоматизированных фильтров для большинства ДВС соответствует 30–50 мкм. Удельная пропускная способность составляет 15–40 л/кВт. Комплектация СРФ осуществляется фильтрующими элементами (ФЭ) из тканых сеток полотняного переплетения с удельной поверхностью 8–20 см2/кВт [8, 9]. Такие фильтры, работая в полнопоточном режиме, надежно защищают подшипники дизеля и шейки коленчатого вала от абразивного изнашивания.
Глубокую очистку масла от НРП в среднеоборотных дизелях возлагают на ЦС. Его эффективность может быть оценена индексом производительности сепаратора ∑ = FrFт = (Rср ω2/g)Fт, где Rср – средний радиус тарелок, м; ω – угловая скорость ротора, рад/с; g – ускорение свободного падения, м/с2. Индекс производительности равен произведению фактора разделения Fr на среднем радиусе тарелок Rср ЦС на поверхность Fт осаждения загрязнений [9]. Чем выше этот показатель, тем интенсивнее будут удаляться из масла НРП, что создает предпосылки для снижения скорости изнашивания деталей двигателя и увеличения срока службы ММ. Для эффективного функционирования комплекса ДЭТМО необходимо обоснование величины ∑ [10].
Постановка задачи и методы исследования
Целью проводимого экспериментального моделирования было определение по скорости изнашивания основных деталей дизеля индекса производительности ЦС, обеспечивающего ресурсосберегающее маслоиспользование в комплексе ДЭТМО. Характеристики условий его функционирования задаются параметрами форсировки дизеля (звено Д) – средним эффективным давлением pme. Корректировка этого параметра по величине среднестатистического значения в эксплуатации (звено Э) позволяет учитывать роль режимов работы в изнашивании двигателя. Действие звеньев Т (топливо) и М (масло) на дизель оценивается показателем Кт [5]. При общепринятом подходе этот показатель характеризует влияние на состояние ММ и двигателя качества топлива. Принято, что на состояние дизеля и старение масла влияние проявляется комплексно через систему «топливо – масло», когда Кт представляет уже не свойства топлива,
а совместное действие на дизель звеньев Т и М.
Показатель Кт ранее был разработан для характеристики топлива. Он совокупно через коэффициенты весомости, одинаковые для всех составляющих его величин, формирует эксплуатационные свойства топлив. В относительных единицах, средневзвешенно через базовые значения таких параметров, как зольность, содержание серы, фракционный и групповой состав, характеризуются особенности топлива в воздействии продуктов его сгорания на старение масла, циркулирующего в СС дизеля.
В качестве пояснения следует отметить, что фракционный и групповой составы в показателе Кт представляются долей топлива, выкипающего при температуре выше 350 °С, и суммарным относительным содержанием асфальто-смолистых веществ и ароматической группы углеводородов соответственно [1].
Многочисленные исследования эффективности комбинированной очистки масла в судовых автоматизированных дизелях проиллюстрировали, что роль ЦС в их надежной ресурсосберегающей эксплуатации довольно высока [11]. Большой разброс параметра ∑ в современных комплексах ДЭТМО указывает на необходимость обоснования минимального значения этого параметра, обеспечивающего ресурсосберегающее маслоиспользование. На данном этапе исследований рассматривался комплекс ДЭТМО, включающий тронковый дизель со средним эффективным давлением pme = 0,8–2,2 МПа и частотой вращения nд = 10–20 с–1, способный работать как на дистиллятных, так и на остаточных тяжелых топливах. Режимы эксплуатации двигателя соответствовали средней нагрузке 60–90 % от номинальной мощности при работе по винтовой и нагрузочной характеристикам.
Смазка дизелей осуществлялась унифицированными ММ (ГОСТ 12337-84) с щелочностью
6–30 мгКOH/г. Комбинированная тонкая очистка масел состояла в их байпасном центрифугировании и полнопоточном фильтровании с номинальной тонкостью отсева 30–50 мкм с использованием СРФ и фильтров масляных полнопоточных (ФМП) со сменными ФЭ [3]. Качество применяемых масел с позиций моторных (триботехнических, термоокислительных и моюще-диспергирующих) свойств соответствовало уровню форсировки дизеля и эксплуатационных свойств топлив.
Экспериментальное моделирование влияния центробежного сепарирования смазочного масла на состояние дизеля оценивалось скоростью изнашивания его основных деталей. Изнашивание вкладышей подшипников и поршневых колец контролировали по потере их массы за этап испытаний 250 ч. Взвешивание деталей осуществляли на весах ВЛА-200. Изнашивание цилиндровых втулок измеряли на основе метода искусственных баз с использованием прибора УПОИ-6 [1].
Лунки на втулках наносили в пяти поясах (по высоте) и восьми образующих. Эксперимент проводили на дизеле 9L28/32A (9ЧН 28/32) со следующими параметрами: Pe = 2 205 кВт; pme = 1,95 МПа; nд = 12,5 с–1. В качестве центробежного маслоочистителя использовался сепаратор СЦ-1,5 (∑ = 3 300 м2; nс = 114 с–1). Сепаратор в СС подключается по частичнопоточной схеме. Регулирование индекса производительности сепаратора осуществляли заменой части тарелок на «глухие». При этом ∑ регулировался в пределах 0–1 400 м2 за счет изменения поверхности осаждения загрязнений (числа тарелок). При отключении ЦС очистка масла производилась только полнопоточным фильтром СРФ-60.
В эксперименте, осуществляемом по ОСТ 24.060.09-89, не только варьировали фактором ∑, но и использовали топлива с различными эксплуатационными свойствами. В качестве основного топлива применялся флотский мазут Ф-12 (Кт = 1) (ГОСТ 10585-99). Легкий режим топливоиспользования предусматривал применение дистиллятного топлива СМТ (Кт = 0,2) (ТУ38101567-87), тяжелый – сжигание топочного мазута М-40В (Кт = 1,8) (ГОСТ 10585-99). Перечисленным топливам соответствовали масла М-14-Г2 (цс), М-14-Д2 (цл20) и М-14-Д2 (цл30), т. е. они использовались
в парных сочетаниях с топливами. Таким образом, маркировка Кт = 0,2; 1; 1,8 обозначала соответствующее ей конкретное сочетание звеньев Т и М. Основными компонентами легирования масел были присадки МАСК и ПМС с массовой долей 6–24 % и с содержанием активных компонентов, %: кальция – 0,28–0,3; цинка – 0,045; фосфора – 0,04.
Рассмотрим уровни и интервалы варьирования факторов, принятых в моторном эксперименте. Удельный индекс производительности ЦС (фактор x1) принят в пересчете на среднюю мощность дизеля на каждом этапе испытаний. Интервал его варьирования составил 0,3 м2/кВт. Фактор Кт (в безразмерном обозначении x2) в натуральном виде на нижнем, основном (среднем) и верхнем уровнях представлен значениями (табл. 1).
Таблица 1
Уровни и интервалы варьирования факторов
Факторы Кодовое
обозначение Интервал
варьирования Уровни факторов
Нижний (–1) Основной (0) Верхний (+1)
Удельный индекс
производительности ЦС σс, м2/кВт x1 0,3 0 0,3 0,6
Качество топлива Кт, отн. ед. x2 0,8 0,2 1 1,8
Оценка эффективности звена О (очистка) и комплекса ДЭТМО в целом осуществлялась по критерию «скорость изнашивания дизеля». Последний представляет сумму износов вкладышей подшипников, поршневых колец и цилиндровых втулок на рассматриваемом цикле испытаний длительностью 250 ч относительно их значений на базовом (основном) этапе, взятых
с одинаковыми коэффициентами весомости.
Для проведения эксперимента выбран ортогональный центральный композиционный план второго порядка, преимущество которого заключается в малом объеме вычислений, т. к. все коэффициенты регрессии определяются в нем независимо друг о друга. В ортогональных планах суммы построчных произведений элементов двух любых столбцов матрицы планирования должны быть равны нулю [12].
Для ортогонализации экспериментальных данных выбран «звездный» план, позволяющий произвести ортогонализацию всех столбцов матрицы. Для этого была осуществлена замена x12
и x22 новыми переменными x1ʹ и x2ʹ. После замены суммы построчных произведений столбцов стали равняться нулю. Замена была произведена следующим образом: x1ʹ = x12 – 2/3; x2ʹ = x22 – 2/3. После замены xi2 на xiʹ суммы построчных произведений столбов в матрице планирования (табл. 2) равны нулю. Она становится ортогональной при плече α = 1.
Таблица 2
Матрица ортогонального центрального композиционного плана второго порядка
Содержание № опыта x0 x1 x2 x1 x2 x12 (x1') x22 (x2') yj ŷj (yj – ŷj)2
План типа 22 1
2
3
4 +
+
+
+ +
–
+
– +
+
–
– +
–
–
+ +1/3
+1/3
+1/3
+1/3 +1/3
+1/3
+1/3
+1/3 127,55
225,51
64,40
110,58 124,67
226,67
65,00
112,22 8,29
1,35
5,76
2,69
«Звездные» точки
с плечом α = 1 5
6
7
8 +
+
+
+ +
–
0
0 0
0
+
– 0
0
0
0 +1/3
+1/3
–2/3
–2/3 –2/3
–2/3
+1/3
+1/3 85,72
157,79
162,27
73,23 91,00
155,00
164,00
74,00 27,88
7,78
2,99
0,59
Нулевая точка 9 + 0 0 0 –2/3 –2/3 103,90
103,30
107,80 105,00 1,21
2,89
7,84
Коэффициенты регрессии b1 b'0 b0 b1 b2 b12 b11 b22
123 105 –36 45 –13 14 10
Обработка результатов опыта была произведена по следующей схеме. Для вычисления дисперсии воспроизводимости sy2 (табл. 2) было проведено три параллельных опыта в центре плана (нулевой точке). По результатам эксперимента была определена дисперсия воспроизводимости. Ее вычисляли по формуле
где n0 – число параллельных опытов в нулевой точке; yu – значение параметра оптимизации в u-м опыте; y ̅_u – среднее арифметическое значение параметра оптимизации в n0 параллельных опытах.
Коэффициенты регрессии (приведены в табл. 2) были рассчитаны согласно рекомендациям [12] по выражению
(1)
где i – номер соответствующего столбца матрицы; j – номер опыта; xij – элементы соответствующего столбца матрицы; yj – значение параметра оптимизации в j-м опыте.
Дисперсия коэффициентов регрессии определялась по формуле [12]
В табл. 3 приведены значения коэффициентов регрессии и представлены доверительные интервалы каждого из них, найденные через табличное значение критерия Стьюдента
где tт – табличное значение критерия Стьюдента [12].
Таблица 3
Дисперсия и доверительный интервал коэффициентов регрессии
Значение
коэффициента bi b0 b1 b2 b12 b11 b22
105 –36 45 –13 14 10
Дисперсия s2 {bi}
0,66 0,995 0,995 1,49 2,99 2,99
Доверительный интервал Δ bi 3,50 4,29 4,29 5,25 7,43 7,43
При 5 %-м уровне значимости и числе степеней свободы 2 табличный критерий Стьюдента был принят равным 4,3. Значения дисперсий и доверительных интервалов для коэффициентов регрессии находятся в пределах 0,66–2,99 и 3,5–7,43 соответственно.
Все коэффициенты оказались статистически значимыми, т. к. их абсолютные величины больше, чем доверительный интервал каждого из них.
Результаты исследований и их анализ
На основе вычислений bi по формуле (1) модель изнашивания дизеля можно представить в следующем виде:
По данным табл. 2 была вычислена дисперсия адекватности по формуле
где yj – значение параметра оптимизации в j-м опыте; ŷj – значение параметра оптимизации, вычисленное по модели для условий j-го опыта; N – число опытов в эксперименте; k – число факторов (в данном случае k = 2).
Адекватность найденной модели проверялась по критерию Фишера:
Табличное значение критерия Фишера Fτ согласно рекомендациям [12] при 5 %-м уровне значимости и числе степеней свободы f1 = 2; f2 = 5 принято равным 19,3. Сопоставив рассчитанный критерий Фишера с его табличным значением можно сделать вывод о том, что Fp < Fτ.
В соответствии с вышеизложенным данную модель можно считать адекватной.
Анализ коэффициентов bi из табл. 2 иллюстрирует, что наибольшее влияние на изнашивание судового дизеля оказывает фактор x2 (b2 = 45). Существенную роль в снижении изнашивания деталей дизеля играет индекс производительности сепаратора – фактор x1 (b1 = –36). Взаимодействие факторов x1 и x2 проявляется в усилении роли ЦС в снижении износа дизеля при ухудшении качества топлива.
Через соотношения x1 = (σc – 0,3) / 0,3 и x2 = (Кт – 1) / 0,8 осуществляли перевод факторов
в натуральное выражение, что позволило представить модель изнашивания в следующем виде:
И = 100 – 159σc + 41Кт – 54σcКт + 156σc2 + 16Кт2. (2)
На рис. 1 проиллюстрировано влияние удельного индекса производительности сепаратора на интенсивность изнашивания деталей дизеля в зависимости от качества используемого топлива.
Рис. 1. Влияние удельного индекса производительности сепаратора
на интенсивность изнашивания деталей дизеля
С ухудшением качества топлива влияние σc на И усиливается. Точки перегиба кривых являются точками минимума. В них И имеет наименьшее значение, т. е. изнашивание минимально.
Две точки из трех, характеризующие Иmin и σmin, лежат за пределами факторного пространства.
При увеличении индекса производительности сепаратора выше значений σc min скорость изнашивания деталей дизеля Иmin не снижается. Дальнейшее увеличение σc на скорость изнашивания двигателя влияния не оказывает, что подтверждается опытом эксплуатации комплекса ДЭТМО разного состава.
Наличие экстремума (минимума) в зависимости И(σc, Кт) обусловлено особенностями полученной модели, аппроксимированной полиномом второй степени. В однофакторном эксперименте при Кт = 1 все значения И, определенные с доверительной вероятностью 95 %, для диапазона σc = 0–σmin находятся в поле рассеяния экспериментальных данных. Вышеизложенное позволяет считать индекс производительности сепаратора в данных точках оптимальным (σоpt),
т. к. он обеспечивает минимальное изнашивание дизеля при использовании соответствующего вида топлива. Оптимальное значение индекса производительности сепаратора σоpt получено приравниванием производной dИ / dσс, найденной по выражению (2), нулю. Зависимость оптимального (минимального) индекса производительности сепаратора от качества используемого топлива можно представить следующим образом:
Σopt = 0,512 + 0,174Кт. (3)
Соответствующее значение минимального изнашивания дизеля при этой интенсивности сепарирования масла находится по зависимости (2) при замене σc на σopt:
Иmin = 59,47 + 16,45Кт + 11,44Кт2.
Согласно графику (см. рис. 1) при использовании дистиллятного топлива (Кт = 0,2) оптимальный индекс производительности сепаратора равен 0,546 м2/кВт. При работе двигателя на дизельном топливе такой индекс производительности обеспечит минимальное изнашивание деталей дизеля: Иmin = 63 %. Стабилизация изнашивания деталей дизеля, работающего на топливах с показателем Кт = 1, наблюдается при σс = 0,686 м2/кВт. Величина Иmin при этом равна 84 %.
При использовании тяжелых топлив, таких как топочный мазут (Кт = 1,8), необходимо выбирать сепаратор с удельным индексом производительности 0,825 м2/кВт, что обеспечивает Иmin = 121 %. Это обусловлено повышенным загрязнением ММ нерастворимыми продуктами сгорания топлива. Увеличение удельного индекса производительности выше оптимального
не приводит к снижению интенсивности изнашивания деталей дизеля, но может способствовать продлению срока службы масла до замены и уменьшает частоту химических чисток СРФ,
т. е. увеличивает автономность его работы.
Влияние качества топлива на И при различных индексах производительности ЦС (рис. 2) иллюстрирует интенсификацию изнашивания основных деталей дизеля при его конвертировании на сжигание низкосортных нефтепродуктов.
Рис. 2. Влияние качества топлива на интенсивность изнашивания деталей дизеля
В большей мере значительное увеличение И обусловлено ростом скорости изнашивания поршневых колец и цилиндровых втулок. Зависимость И(Кт) имеет параболический вид. В пределах увеличения показателя Кт от 0,2 до 1,8 без центробежного сепарирования масла (σс = 0)
И возрастает в 2,9 раза. При интенсивном его центрифугировании (σс = 0,6) в том же режиме ужесточения топливоиспользования увеличение И составляет всего 65 %, что указывает на возрастающую роль ЦС в ресурсосберегающем маслоиспользовании при переводе дизелей на использование продуктов глубокой переработки нефти.
При работе двигателя на дистиллятных топливах эффект от интенсивного сепарирования масла состоит в снижении И на 50–60 %. Сжигание в дизелях низкосортных топлив позволяет сепарированием ММ снизить изнашивание их основных деталей почти в два раза (рис. 2). Рекомендации по выбору ЦС в соответствии с зависимостью (3) позволяют определить его индекс производительности, обеспечивающий ресурсосберегающее маслоиспользование, т. е. поддержание интенсивности изнашивания на минимально возможном уровне. Верхний уровень σс может быть выбран из условия достижения интенсивности сепарирования (произведения пропускной способности сепаратора на полноту отсева нерастворимых продуктов), обеспечивающей поддержание концентрации НРП в масле и содержания присадок в активной форме на добраковочном уровне [1]. Поправочный коэффициент для перехода от σc min к σc max находится в диапазоне 1,2–1,7. Его значение зависит от технического состояния, быстроходности и размерений цилиндров дизеля, скорости угара масла.
Выбранное по выражению (3) значение σopt ЦС обеспечивает срок службы ФЭ из целлюлозных материалов в полнопоточных фильтрах типа ФМП не менее 700 ч [1]. При сепарировании ММ с индексом производительности σopt срок автономной работы СРФ-60 и СРФД-120 без обслуживания автоматизированных фильтров составляет 3–5 тыс. ч [3]. Рекомендации по выбору ЦС проверены в судовых форсированных дизелях средней и повышенной частоты вращения при их эксплуатации на судах. Комплектование их СС сепараторами согласно зависимости (3) способствует ресурсосберегающему маслоиспользованию в ДВС на судах.
Заключение
Экспериментальным моделированием по критерию «скорость изнашивания дизеля» установлена, в зависимости от качества сжигаемого топлива, оптимальная интенсивность центробежного сепарирования масла в комбинированных системах его очистки с использованием полнопоточных фильтров типа ФМП и СРФ. Выявлено, что при работе тронкового форсированного дизеля на дистиллятных топливах (Кт = 0,2–0,4) для байпасной глубокой очистки масла от тонкодисперсных НРП необходим ЦС с минимальным значением удельного индекса производительности σc = 0,546 м2/кВт.
Работа на флотских мазутах и моторном топливе (Кт = 0,9–1,1) требует использования ЦС со значениями σопт не менее 0,686 м2/кВт. Сжигание топочных мазутов (Кт = 1,6–1,8) возможно только при установке в СС сепаратора с удельным индексом производительности более
0,825 м2/кВт. При условиях эксплуатации комплекса ДЭТМО, когда звено М соответствует качеству применяемого топлива (звену Т), ресурсосберегающее маслоиспользование возможно, когда ЦС выбирается с условием σc > σopt, при котором достигается минимальное изнашивание основных деталей дизеля.
1. Кича Г. П., Перминов Б. Н., Надежкин А. В. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых дизелях. Владивосток: Изд-во МГУ им. адм. Г. И. Невельского, 2011. 372 с.
2. Тарасов В. В., Соболенко А. Н. Влияние эксплуатационных свойств регенерированного моторно-го масла на изнашивание судового дизеля при его работе на разных сортах топлива // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Морская техника и технология. 2019. № 4. С. 71-81.
3. Кича Г. П., Надежкин А. В., Бойко С. П. Результаты эксплуатационных испытаний саморегене-рирующегося фильтра в судовых дизелях в составе комбинированного маслоочистительного комплекса // Вестн. гос. ун-та мор. и реч. флота им. адм. С. О. Макарова. 2019. № 4. Т. 2. С. 718-726.
4. Кича Г. П., Бойко С. П., Глушков С. В. Моделирование тонкости и полноты отсева саморегене-рирующихся фильтров с ткаными сетками полотняного переплетения при очистке топлив и масел судо-вых энергетических установок // Мор. интеллектуал. технологии. 2016. № 3 (33). Т. 1. С. 152-158.
5. Кича Г. П., Глушков С. В., Тарасов В. В. Регенерирование отработанных моторных масел и вос-становление их эксплуатационных свойств на судах // Мор. интеллектуал. технологии. 2016. № 3 (33). Т. 1. С. 126-132.
6. Кича Г. П., Артемьев А. К., Надежкин А. В., Шкаренко В. А. Опыт применения и перспективы раз-вития самоочищающихся фильтров в смазочных системах ДВС // Двигателестроение. 1985. № 7. С. 35-38.
7. Кича Г. П., Артемьев А. К., Надежкин А. В. Оптимизация и выбор параметров тканых сеток топливных и масляных самоочищающихся фильтров // Двигателестроение. 1984. № 11. С. 28-31.
8. Кича Г. П., Надежкин А. В., Пак Н. К. Саморегенерирующийся фильтр новой конструкции для очистки топлив и смазочных масел на судах // Науч. проблемы трансп. Сибири и Дальнего Востока. 2013. № 1. С. 203-207.
9. Кича Г. П., Пак Н. К. Новые инженерные решения в конструкциях саморегенерирующихся фильтров для очистки топлив и смазочных материалов на судах // Мор. интеллектуал. технологии. 2013. № 1. Т. 1. С. 54-59.
10. Средства очистки жидкостей на судах: справ. / под ред. И. А. Иванова. Л.: Судостроение, 1984. 272 с.
11. Кича Г. П. Эксплуатационная эффективность новых маслоочистительных комплексов в форсированных дизелях // Двигателестроение. 1987. № 6. С. 25-29.
12. Спиридонов А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 184 с.
