close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Поддержание работоспособности автомобильных форсированных двигателей обеспечением функционального состояния смазочной системы в эксплуатации

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
БИНИЯЗОВ Абзал Махсотович
ПОДДЕРЖАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ФОРСИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
СМАЗОЧНОЙ СИСТЕМЫ В ЭКСПЛУАТАЦИИ
05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Оренбург - 2018
Работа выполнена в ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический
университет имени Гагарина Ю.А.»
Научный руководитель -
доктор технических наук, профессор
Денисов Александр Сергеевич
Официальные оппоненты:
Кузьмин Николай Александрович,
доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВО «Нижегородский
государственный технический
университет имени Р.Е. Алексеева»,
заведующий кафедрой «Автомобильный
транспорт»;
Дрючин Дмитрий Алексеевич,
кандидат технических наук, доцент,
ФГБОУ ВО «Оренбургский
государственный университет», доцент
кафедры автомобильного транспорта
Ведущая организация -
ФГБОУ ВО «Волгоградский
государственный технический
университет», г. Волгоград
Защита диссертации состоится 03 июля 2018 г. в 16:00 на заседании
диссертационного совета Д 212.181.02 на базе ФГБОУ ВО «Оренбургский
государственный университет», по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13,
ауд. 170215.
С диссертацией и авторефератом диссертации можно ознакомиться в
библиотеке и на сайте (www.osu.ru) ФГБОУ ВО «Оренбургский
государственный университет».
Автореферат разослан
мая 2018 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Калимуллин Руслан Флюрович
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одним из путей повышения эффективности
эксплуатации автомобилей является совершенствование системы технического
обслуживания и ремонта (ТО и Р) для обеспечения и сохранения в
эксплуатации требуемых показателей надежности и снижения затрат на
поддержание работоспособности двигателей.
Постоянный рост требований к повышению эффективности эксплуатации
автомобилей ведёт к интенсификации форсирования двигателей, что, в свою
очередь, является причиной повышения термонапряжённости деталей,
ухудшения условий работы моторного масла, увеличения его угара, ускорения
срабатывания присадок, повышения интенсивности изнашивания трущихся
пар, лако- и нагарообразования, что ведёт к снижению ресурса двигателя.
Работоспособность двигателей во многом зависит от правильного
функционирования смазочной системы или ее функционального состояния.
Под функциональным состоянием понимается состояние системы, при котором
она способна выполнять свою основную функцию – минимизировать
изнашивание сопряженных деталей за счёт нормализации режимов трения
между ними, а также исключать термические деформации наиболее
нагруженных элементов путем отвода от них избыточного тепла.
Поддержание требуемого уровня масла в картере двигателя призвано
обеспечивать необходимый температурный режим деталей двигателя, вынос
продуктов износа из пар трения, а также оптимальные условия смазки за счёт
присутствующего в масле пакета присадок. В эксплуатации происходит
уменьшение объема масла в картере из-за утечек и угара, а также изменение его
свойств вследствие старения. Это приводит к нарушению функционального
состояния смазочной системы, повышению температуры масла, нарушению
нормального режима смазки и интенсификации изнашивания деталей.
Выполнение периодической профилактики смазочной системы (например,
долив масла до требуемого уровня) позволяет восстанавливать её
функциональное состояние, снизить температуру масла, обновить присадки,
что, в целом, повысит ресурс двигателя.
Однако, в настоящее время недостаточно научно обоснованы параметры
режима долива (периодичность и объем) моторного масла у форсированных
автомобильных дизельных двигателей, и значительное количество таких
двигателей длительно эксплуатируется с не рациональным объемом масла, что
приводит к сокращению их ресурса.
Таким
образом,
исследования,
направленные
на
повышение
эффективности эксплуатации форсированных автомобильных двигателей за
счёт поддержания функционального состояния смазочной системы в
эксплуатации, являются актуальными.
Целью работы является снижение эксплуатационных затрат
автомобильных форсированных дизельных двигателей за счет уменьшения
интенсивности ухудшения технического состояния деталей и старения масла на
3
основе поддержания функционального состояния смазочной системы путем
регулирования объёма масла в картере.
Объект исследования – процессы изменения технического состояния
деталей и параметров смазочной системы автомобильных двигателей в
эксплуатации.
Предмет исследования – закономерности изменения показателей
моторного масла в процессе эксплуатации форсированных двигателей КАМАЗЕВРО.
Задачи исследования:
1) аналитически исследовать закономерности изменения технического
состояния основных элементов двигателя и свойств моторного масла от его
объема в картере;
2) экспериментально определить параметры зависимостей изменения
технического состояния основных элементов форсированных двигателей
КАМАЗ-ЕВРО и свойств масла от объёма его долива в картер;
3) обосновать рациональные режимы долива моторного масла в
форсированных двигателях КАМАЗ-ЕВРО;
4) дать практические рекомендации по совершенствованию мероприятий
для поддержания функционального состояния смазочной системы
форсированных двигателей КАМАЗ-ЕВРО в эксплуатации и техникоэкономическую оценку результатов исследования.
Положения научной новизны, выносимые на защиту:
1) математическая модель старения моторного масла в эксплуатации,
отличающаяся учетом его объёма в картере двигателя, позволяющая повышать
его наработку до замены масла;
2) математическая модель изменения технического состояния
цилиндропоршневой группы и подшипников коленчатого вала двигателя,
отличающаяся учетом объёма масла в картере двигателе, позволяющая
повышать ресурс двигателя;
3) параметры зависимости показателей технического состояния двигателя
и масла от объёма доливаемого масла, уточняющие и позволяющие определять
ресурс двигателя и наработку до замены масла;
4) параметры режима поддержания функционального состояния смазочной
системы форсированных двигателей КАМАЗ-ЕВРО в эксплуатации,
отличающиеся периодичностью и объёмом долива масла, позволяющие
исключить экстремальные режимы смазки.
Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснована
закономерность влияния объёма масла в картере и объёма доливаемого масла
на интенсивность изменения технического состояния двигателя и старения
масла в процессе эксплуатации. На её основе разработаны рекомендации по
совершенствованию мероприятий для поддержания функционального
состояния смазочной системы оптимизацией режимов долива масла
(периодичность и объём) и установкой на автомобиль регулятора уровня масла,
позволивших снизить на 12 % затраты на поддержание работоспособности
двигателей.
4
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на
основе теории технической эксплуатации автомобилей, теории двигателей
внутреннего сгорания, законов теплотехники, основных положений
гидравлики, химической кинетики. Экспериментальные исследования
выполнены с использованием современных методик и соответствующего
оборудования.
Степень достоверности результатов. Достоверность полученных
результатов обеспечивается методологической базой исследования и
проведением измерений достаточной выборки с использованием современного
оборудования и подтверждается сходимостью теоретических результатов с
экспериментальными данными.
Реализация результатов работы. Опытные образцы разработанного по
патенту на изобретение № 2641184 регулятора уровня масла для двигателей
внутреннего сгорания были успешно испытаны на шести автомобилях КАМАЗЕВРО автотранспортных предприятий ООО «Газпром трансгаз Саратов» (г.
Саратов), ТОО «Казахавтодор» (Республика Казахстан, г. Уральск).
Математические модели старения моторного масла в эксплуатации и изменения
технического состояния цилиндропоршневой группы и подшипников
коленчатого вала двигателя изучаются в учебном процессе СГТУ имени
Гагарина Ю.А. и Западно-Казахстанского инновационно-технологического
университета (Республика Казахстан, г. Уральск).
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались и
получили одобрение на: Межгосударственном постоянно действующем научнотехническом семинаре Саратовского государственного аграрного университета
имени Н.И. Вавилова (Саратов, 2011-2016 гг.); 72-ой, 73-ей, 74-ой и 76-ой
научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ
«Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава
автомобильного транспорта» (Москва, 2014-2016 гг., 2018 г.); Международной
научно-технической конференции «6-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе» (Москва, 2013 г.);
Международной научно-практической конференции «Казахстан на пути к
обществу знаний» (Уральск, Казахстан, 2013 г.); 1-ой международной научнопрактической конференции «Повышение надёжности и безопасности
транспортных сооружений и коммуникаций» (Саратов, 2015 г.); научных
семинарах кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство» СГТУ имени
Гагарина Ю.А. (Саратов, 2011-2018 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в
том числе 4 статьи в изданиях, включенных в «Перечень… ВАК», 1 патент на
изобретение, 2 монографии. Общий объем публикаций составляет 20 п. л., из
которых 3 п. л. принадлежат лично соискателю.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти
разделов, общих выводов, списка использованной литературы, включающего
224 наименования, и приложений. Работа изложена на 134 страницах
машинописного текста, содержит 44 рисунка, 7 таблиц.
5
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, представлена общая
характеристика работы и определены основные направления исследования.
В первом разделе «Анализ эффективности использования масел для
автомобильных дизелей» проведен анализ тенденций развития смазочных
систем автомобильных дизелей, обзор закономерностей старения масла в
процессе эксплуатации, методов определения периодичности и режимов
замены масла.
На основе проведенного анализа сделаны выводы о том, что обеспечение
надёжности высокофорсированных двигателей возможно путём рационального
режима долива моторного масла. Сделанные выводы позволили
сформулировать цель и задачи исследования.
Изучению закономерностей изменения состояния моторных масел и их
влияния на техническое состояние двигателей в процессе эксплуатации
посвящены работах Ф.Н. Авдонькина, С.Г. Арабяна, В.А. Бондаренко,
С.В. Венцеля, М.А. Григорьева, И.Б. Гурвича, Ю.А. Гурьянова, В.А. Долецкого,
А.С. Денисова, И.К. Данилова, В.В. Зеленцова, Р.Ф. Калимуллина,
С.Ю. Коваленко, Е.С. Кузнецова, Н.А. Кузьмина, А.Т. Кулакова,
В.С. Лукинского, В.М. Михлина, И.А. Мишина, В.В. Острикова, Н.Н. Якунина
и других. Однако при этом недостаточно рассмотрено влияние форсирования
двигателей на интенсивность процессов, определяющих ресурс масла.
Во втором разделе «Аналитическое исследование влияния уровня масла в
картере на надежность двигателя» рассмотрены теоретические аспекты
изнашивания деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и подшипников
коленчатого вала (ПКВ) и изменения основных параметров моторного масла в
процессе работы в высокофорсированных автомобильных дизелях в
зависимости от объёма масла в картере в эксплуатации.
Объем циркулирующего за час в двигателе масла (м3/ч) определяется
формулой:
Vц
K
Qм
,
C
t
м м
м
(1)
где К – коэффициент запаса, для дизельных ДВС, К = 2,5–3; QМ - теплота,
подводимая маслу, кДж/c; ρМ – плотность моторного масла, кг/м3; СМ –
теплоёмкость масла, кДж/(кг·К); ΔtM – нагрев масла, К.
При работе двигателя вследствие угара и утечек часть масла расходуется
из смазочной системы. Поэтому для надёжной работы в течение достаточно
длительного времени и обеспечения требуемого запаса хода автомобиля
потребный расход масла в смазочной системе (м3/ч) равен:
.
6
(2)
Для дизельных двигателей:
,
(3)
где Ne - номинальная мощность двигателя, кВт.
Для двигателей КАМАЗ-740 и КАМАЗ-ЕВРО оборачиваемость объёма
масла составляет соответственно 182 и 265 раза за час. Как видно, соотношение
оборачиваемости масла 1,46 не соответствует соотношению мощностей 1,953.
Следовательно, при одинаковом объёме смазочной системы, в соответствии с
формулой (1), увеличится прирост температуры масла. Это приводит в
форсированных двигателях к интенсификации процесса старения масла.
Таким образом, оптимальный объём масла в смазочной системе двигателя
определяется комплексным влиянием таких факторов, как сорт масла,
производительность масляного насоса, мощность двигателя и параметры
режима его работы.
Рассмотрим влияние объёма масла в смазочной системе на температуру
масла при постоянных параметрах системы охлаждения. Из формулы (1)
следует:
КQм
.
C
V
м м ц
tм
(4)
То есть, прирост температуры обратно пропорционален объёму масла, что
в общем виде можно записать как:
tм
где a – параметр,
параметрами:
обусловленный
a
a
,
Vц
конструктивными
КQм
.
C
м м
(5)
и
режимными
(6)
Таким образом, температура масла при неизменных параметрах
теплообменника обратно пропорциональна объёму масла в смазочной системе.
Ресурс двигателя определяется интенсивностью изнашивания деталей в
основном шатунно-кривошипной и цилиндропоршневой групп. Зависимость
интенсивности изнашивания от температуры масла в рабочем диапазоне
от 80 оС до 140 оС можно принять линейной:
,
7
(7)
где α0 - интенсивность изнашивания при tM = 0, мкм/тыс. км; с – коэффициент
пропорциональности, мкм/тыс. км град.
С учётом зависимостей (5) и (7) получим:
d
,
Vц
0
(8)
где d – константа, мкм/тыс. км л;
.
(9)
Ресурс масла (периодичность замены) определяется интенсивностью
старения, то есть интенсивностью (или скоростью) снижения концентрации
присадок. Известно, что скорость большинства реакций увеличивается с ростом
температуры. Поэтому, для количественного описания температурных
эффектов в химической кинетике используется уравнение Аррениуса:
,
(10)
где R – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль град); A – множитель,
определяемый природой реакции; Ea – энергия активации, Дж/моль; T –
абсолютная температура, K.
С учётом уравнений (1) и (10) для α(T) запишем:
.
(11)
Температура масла является основным, но не единственным параметром,
определяющим ресурс, как двигателя, так и срок службы масла. Большое
влияние на эти показатели надёжности оказывает режим подачи масла к узлам
трения.
Во втором разделе показано, что как недолив (низкий уровень масла в
картере), так и перелив (высокий уровень масла в картере) повышают
интенсивность изнашивания деталей.
При снижении уровня масла в картере двигателя, кроме повышения
температуры масла, увеличивается вероятность прерывания подачи его в
систему и попадания воздуха, то есть вспенивания. Это ведёт к нарушению
гидродинамического режима смазки узлов трения, особенно подшипников
коленчатого вала и турбокомпрессора, и к снижению их ресурса. В общем виде,
с учётом этого, зависимость интенсивности изнашивания деталей узлов трения,
обуславливающую интенсивность изменения технического состояния от
объёма (уровня) масла, можно записать:
,
8
(12)
где α0 – интенсивность изнашивания при верхней метке на маслоизмерительном
щупе, мкм/тыс. км; c – коэффициент пропорциональности, мкм/тыс. км л.
Область
определения
данной
функции
снизу ограничивается
минимальным объёмом Vmin, при котором начинается режим прерывания
масляного потока или режим масляного голодания. Величина эта носит
вероятностный характер, так как определяется режимами работы двигателя и
автомобиля (ускорение, замедление, крен и уклоны дороги).
Область определения данной функции сверху ограничивается
максимальным объёмом Vmax, при котором начинается режим прерывания
масляного потока из-за вспенивания вследствие касания противовесов
коленчатого вала поверхности масла в картере.
При повышении уровня (объёма) масла в картере выше Vmax начинает
изменяться режим подачи масла к парам трения, проявляющийся во
вспенивании всё большего объёма масла и в образовании масляного тумана.
Эти процессы носят вероятностный характер, во многом определяемый
временем вспенивания определённого объёма масла. Степень вспениваемости
масла возрастает с повышением уровня выше Vmax также, как и вероятность
попадания в маслозаборник вспененного масла (размер и концентрация
пузырьков воздуха). Вследствие повышения вспениваемости масла нарушается
ламинарный режим поступления его к парам трения. Поток масла становится
турбулентным, что сокращает его расход через пары трения и повышает
интенсивность изнашивания. Зависимость интенсивности изнашивания от
объёма масла в этой области определения функции носит нелинейный характер,
так как вероятность пузырьков воздуха и их размер увеличиваются по мере
повышения уровня масла в картере. Поэтому характер зависимости α от V
можно принять экспоненциальным:
,
(13)
где α0 – интенсивность изнашивания при объёме масла по верхней метке щупа;
f – экспериментальный коэффициент, 1/л.
Итоговая зависимость интенсивности изменения технического состояния
двигателя от объёма масла в картере представляет сумму функций (12) и (13)
(рис. 1):
.
(14)
Вследствие вспенивания масла повышается площадь контакта с воздухом
(образуются пузырьки), что ведёт к повышению окисления (старения) масла.
Данную зависимость можно принять экспоненциальной, так как вероятность
роста плотности пузырьков с ростом объёма масла возрастает по кумулятивной
зависимости:
,
(15)
где В – экспериментальный параметр, 1/л.
9
Рисунок 1 - Общий вид зависимостей интенсивности изнашивания от объёма масла
вследствие вспенивания (1), снижения температуры (2), итоговая (3)
Итоговая зависимость интенсивности старения масла представляет собой
сумму двух экспонент 1 и 2 (рис. 2):
.
(16)
Рисунок 2 – Общий вид зависимостей интенсивности старения масла вследствие
вспенивания – 1, снижения температуры – 2 и итоговой – 3 от объёма масла в картере
Для отыскания экстремума этих функций найдём их производные и
приравняем их к нулю:
,
(17)
(18)
Поскольку полученные аналитические зависимости носят сложный
вероятностный характер, то их для практических целей целесообразно
аппроксимировать полиномом второй степени:
,
10
(19)
где a, b, c – экспериментальные параметры, определяемые методом
наименьших квадратов.
В
третьем
разделе
«Программа
и
методика
проведения
экспериментальных исследований» описана методическая и техническая базы
экспериментальных исследований.
Экспериментальные
исследования
закономерностей
изменения
показателей состояния моторного масла в процессе эксплуатации проводились
на базе Управления технологического транспорта ООО «Газпром трансгаз
Саратов». Под наблюдением в течение трёх лет находились 28 автомобилей
КАМАЗ-ЕВРО. Было проанализировано с периодичностью 2 тыс. км пробега
около 180 проб масла объёмом 1,5 л каждая.
Использовалось масло Shell Rimula R3 X SAE 15W40. При анализе проб
масла определялись: кинематическая вязкость (сСт), температура вспышки в
открытом тигле (оС), загрязнённость (см-1), щелочное число (мг KOH/г) масла,
плотность при 20 оС (г/дм3), массовая доля воды (%). Параметры определялись
в лаборатории по методикам ГОСТ.
Количество нерастворимых продуктов в работавшем масле определено
путем фильтрования его через фильтр Millipore с последующим его
взвешиванием.
Щелочное число масел выражено через количество (в мг) гидроокиси
калия (KOH), эквивалентное содержанию всех видов щелочей в 1 г масла.
Кинематическая вязкость (сСт) определялась в соответствие с ГОСТ 332000 «Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение
кинематической вязкости и расчет динамической вязкости».
Температура вспышки в открытом тигле (оС) определялась в соответствие
с ГОСТ 4333-87 «Нефтепродукты. Метод определения температур вспышки и
воспламенения в открытом тигле».
Для оценки влияния объёма долива весь объём выборки наблюдаемых
автомобилей (28 единиц) был разделён на четыре группы в зависимости от
среднего объёма долива масла. В первой группе объём доливаемого за один раз
масла был от 1,5 до 3,5 л; во второй – от 3,5 до 5,5 л; в третьей – от 5,5 до 7,5 л;
в четвёртой – от 7,5 до 10 л. В каждой группе фиксировались средняя за рейс
температура масла в картере, расход масла на угар и давление в смазочной
системе. Для измерения температуры использовалась термометр, который
устанавливался на место маслоизмерительного щупа. Давление масла
определялось по штатному манометру автомобиля на щитке приборов
автомобиля. Расход масла определялся по объему долива до верхней метки на
щупе.
В четвёртом разделе «Анализ результатов экспериментального
исследования» приведены зависимости показателей состояния масла от
наработки, по которым определена интенсивность старения масла.
На рисунках 3-6 представлены полученные в исследовании основные
зависимости параметров масла от его уровня в картере двигателя.
11
Рисунок 3 - Зависимость температуры масла Рисунок 4 - Зависимость снижения давления в
в картере двигателя (1 – летом и 2 – зимой) смазочной системе двигателя за три года
от объёма разового долива
эксплуатации от объёма разового долива
масла
Рисунок 5 - Зависимость повышения расхода Рисунок 6 - Зависимость интенсивности
масла на угар в двигателе за три года снижения вязкости η и щёлочности C масла
эксплуатации от объёма разового долива от объёма разового долива масла
масла
Установлено, что при увеличении разовых объёмов долива масла, но более
редких, температура масла увеличивается на 13-14 оС, что объясняется
меньшим объёмом масла в картере двигателя, а, соответственно, и меньшей
общей его теплопроводностью. Это вызывает соответствующее возрастание
интенсивности изменения технического состояния двигателя (по изменению
давления в смазочной системе – на 40-44 %) и интенсивности старения масла –
на 75-80 %. В случае, когда разовый объём доливаемого масла меньший, но
доливка осуществляется более часто, общий объём масла близок к
максимальному требуемому уровню, что и даёт большую теплопроводность и
меньшую температуру масла и, как следствие, снижение интенсивности
изменения параметров масла и технического состояния двигателя.
В пятом разделе «Практические рекомендации и технико-экономическая
оценка эффективности работы» приведены практические рекомендации
применения полученных в работе результатов.
12
Основная рекомендация данного исследования – это поддержание
функционального состояния смазочной системы за счет оптимальных
параметров (объём и периодичность) режима долива масла.
Определены удельные эксплуатационные затраты на долив масла и на
устранение отказов по причине смазочной системы (при доходной ставке по
автомобилям КАМАЗ-ЕВРО 20 руб./км), которые приведены на рис. 7.
Рисунок 7 - Зависимость удельных эксплуатационных затрат от периодичности долива
масла: 1 – на долив масла, 2 – на текущий ремонт, 3 – суммарных
Установлено, что долив масла рационально проводить каждые 1 тыс. км.
пробега. В целом за срок службы масла количество доливов составит 17 раз по
1,8 – 2 л.
На основании полученных результатов будут обеспечиваться на
минимальном уровне: температура масла в картере, интенсивность изменения
технического состояния двигателя и интенсивность старения масла.
Следовательно, при данных условиях долива будут обеспечиваться
максимальный ресурс двигателя и срок службы масла.
Для обеспечения предлагаемого режима долива масла был разработан
регулятор уровня масла (РУМ) для двигателей внутреннего сгорания (рис.8). На
него получен патент на изобретение № 2641184. РУМ является элементом
функционального тюнинга автомобиля, выполняемого по желанию
эксплуатирующих данные автомобили лиц.
Принцип работы РУМа следующий: система регулирования включается
водителем выключателем 5 при не работающем двигателе и неподвижном
автомобиле. При уменьшении уровня масла относительно верхней метки на
маслоизмерительном щупе датчик 7 подаёт сигнал, в результате чего клапан 4
открывается, и масло поступает из бачка 2 в картер двигателя 1. Как только
уровень масла сравнивается с верхней меткой маслоизмерительного щупа, то
по сигналу датчика 7 клапан 4 закрывается, и подача масла в картер двигателя
прекращается. При израсходовании масла в бачке индикатор 3 информирует об
этом водителя.
13
Рисунок 8 - Схема регулятора уровня масла в картере двигателя внутреннего сгорания
(по патенту № 2641184): 1 – масляный картер; 2 – бачок; 3 - индикатор уровня масла в бачке;
4 – клапан; 5 – выключатель; 6 – гибкий маслопровод; 7 – датчик уровня масла в картере
Опытные образцы РУМ были установлены на автомобилях КАМАЗ-ЕВРО
подконтрольной партии и прошли испытания в ООО «Газпром трансгаз
Саратов» (г. Саратов), ТОО «Казахавтодор» (Республика Казахстан,
г. Уральск).
Использование РУМа позволяет гарантировано поддерживать требуемый
уровень масла в картере при работе двигателя, что значительно уменьшает
вероятность внезапных отказов, связанных с аварийными повреждениями
подшипников коленчатого вала и цилиндропоршневой группы. Альтернативой
РУМ является долив масла через 1000 км пробега автомобиля не выше верхней
метки на щупе.
При оценке экономической эффективности применения результатов
исследования сравнивались затраты на поддержания функционального
состояния смазочной системы при существующем режиме (периодичность 2000
км, средние удельные затраты 2,8 руб./км) и предлагаемом оптимальном
режиме (периодичности 1000 км, средние удельные затраты 1,9 руб./км) долива
масла в картер. Исходя из этого, при годовом пробеге автомобиля 60000 км
экономический эффект составит 54000 руб., а с учётом стоимости РУМ - 49500
рублей на один автомобиль КАМАЗ-ЕВРО.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. В работе решена актуальная научно-практическая задача, состоящая в
повышении эффективности эксплуатации форсированных дизелей за счет
снижения затрат на 12 % на обеспечение ресурса основе совершенствования
режимов долива масла в картер.
2. Установлено, что при одинаковом объёме смазочной системы в
форсированных двигателях увеличивается прирост температуры масла,
ведущий к интенсификации процессов его старения и повышению
интенсивности изнашивания деталей двигателя. Обоснованы аналитические
зависимости интенсивности старения моторного масла и интенсивности
изменения технического состояния цилиндропоршневой группы и
14
подшипников коленчатого вала двигателя от объёма масла в картере
форсированных двигателей.
3. Экспериментально определены параметры зависимостей основных
показателей моторного масла от наработки и объёма его долива в картер
форсированных двигателей КАМАЗ-ЕВРО. Установлено, что при реальных
режимах долива масла его температура изменяется на 13-14 оС. Это вызывает
соответствующее изменение интенсивности изменения технического состояния
двигателя (по изменению давления в смазочной системе – на 40-44 %, по росту
расхода масла на угар – на 270-290 %) и интенсивности старения масла – на 7580 %.
4. Использование практических рекомендаций по поддержанию
функционального состояния смазочной системы форсированных двигателей
КАМАЗ-ЕВРО (с объёмом долива 1,8-2 л. при периодичности 1 тыс. км. или с
использованием разработанного регулятора уровня масла в картере)
обеспечивает экономический эффект в среднем 49500 руб. на один двигатель
КАМАЗ-ЕВРО в год.
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ:
- в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ:
1. Биниязов, А.М. Теоретические аспекты изменения свойств масла в процессе
работы форсированных автотракторных дизелей / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.Р. Асоян,
А.М. Биниязов // Научное обозрение. - 2013. - № 4. - С. 79-84.
2. Биниязов, А.М. Совершенствование профилактики смазочной системы
форсированных автотракторных дизелей / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.Р. Асоян,
А.М. Биниязов // Грузовик. - 2013. - № 7. - С. 9-13.
3. Биниязов, А.М. Влияние уровня масла в картере на срок его службы и ресурс
двигателя / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов, В.В Платонов., А.В. Кожиинская //
Грузовик. - 2016. - № 4. - С 10-14.
4. Биниязов, А.М. Зависимость ресурса двигателя от уровня масла в картере /
А.С Денисов., А.Р. Асоян, А.О. Носов, А.М. Биниязов // Грузовик. - 2017. - № 12. - С. 8-13.
- патент на изобретение:
5. Пат. 2641184 Российская Федерация, МПК F01M 11/06, F01M 11/12. Регулятор
уровня моторного масла для двигателей внутреннего сгорания / А.С. Денисов, А.О. Носов.,
А.М. Биниязов, В.В. Платонов; патентообладатель: А.С. Денисов. – № 2016152014; заявл.
27.12.2016; опубл. 16.01.2018. Бюл. № 2.
- монографии:
6. Биниязов, А.М. Повышение эффективности использования масел для
форсированных автотракторных дизелей / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов,
А.В. Кожинская. - Уральск: ЗКФ АО «НЦНТИ», 2014 – 98 с.
7. Биниязов, А.М. Функциональный тюнинг автомобилей / А.С. Денисов,
А.Н. Виноградов, Д.К. Кушалиев, А.М. Биниязов. - Уральск: Изд-во ЗКАТУ имени
Жангирхана, 2017 – 120 с.
- прочих изданиях:
8. Биниязов, А.М. Влияние технического состояния высоко форсированного дизеля
на ресурс моторного масла / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов // Наука: 21 век. 2013. - № 1. - С. 17-22.
15
9. Биниязов, А.М. Совершенствование профилактики смазочной системы
форсированных автомобильных дизелей КАМАЗ / А.С. Денисов, А.О. Носов, В.П. Захаров,
А.М. Биниязов // Казахстан на пути к обществу знаний: матер. Междунар. науч.-практ. нонф.
Ч. 2. - Уральск: Изд-во ЗКИГУ. - 2013.- С. 85-89.
10. Биниязов, А.М. Исследование изменения показателей состояния моторного масла
в смазочной системе форсированных автомобильных дизелей КАМАЗ / А.С. Денисов,
А.О. Носов, В.П. Захаров, А.М. Биниязов // Казахстан на пути к обществу знаний: матер.
междунар. науч.-практ. конф. Ч. 2. - Уральск: Изд-во ЗКИГУ. - 2013.- С. 90-94.
11. Биниязов, А.М. Рациональные сроки замены масла в форсированных
автомобильных дизелях / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов, А.В. Кожинская //
Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвиженого состава автомобильного
транспорта: сб. науч. тр. по матер. 73-ей науч.-метод. и науч.-исслед. конф. МАДИ. Московский автомобильно-дорожный гос. ун-т. - 2015. - С. 73-85.
12. Биниязов, А.М. Оценка неисправностей двигателя по параметрам работавшего
масла / А.С. Денисов, А.В. Кожинская, А.О. Носов, А.М. Биниязов // Наука – 21 век. - 2014. № 1.- С. 73-77.
13. Биниязов, А.М. Аналитические предпосылки влияния изменения уровня масла в
картере на его срок службы и интенсивность изнашивания деталей двигателя / А.С. Денисов,
А.О. Носов, А.М. Биниязов, В.В. Платонов, А.В. Кожинская // Повышение надежности и
безопасности транспортных сооружений и коммуникаций: сб. тр. I Междунар. науч.-практ.
конф.: в 2 т. – Саратов: Издательский Дом «Райт-Экспо», 2015. – Т.2. – с. 296-300.
14. Биниязов, А.М. Зависимость ресурса двигателя от уровня масла в картере /
А.С. Денисов, А.Р. Асоян, А.О. Носов, А.М. Биниязов // Проблемы технической
эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта: сб. науч. тр. по
матер. 74-ой науч.-метод. и науч.-исслед. конф. МАДИ. - Московский автомобильнодорожный гос. ун-т. - 2016. - С. 58-68.
15. Биниязов, А.М. Сравнительный анализ параметров смазочной системы двигателей
КАМАЗ-740 и КАМАЗ-ЕВРО / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов, В.В. Платонов,
А.В. Кожинская // Научная мысль. - 2015. - № 3. - С. 28- 33.
16. Биниязов, А.М. Теоретические предпосылки влияния уровня масла в картере на
надёжность двигателя / А.С. Денисов, А.О. Носов, А.М. Биниязов, В.В. Платонов,
А.В. Кожинская // Научная мысль. - 2015. - № 3. - С. 267-272.
17. Биниязов, А.М. Совершенствование профилактики смазочной системы
форсированных автотракторных дизелей КАМАЗ-ЕВРО / А.С. Денисов, А.М. Биниязов //
Научный журнал «Новости науки Казахстана». - 2017. - № 1. - С. 267-272.
18. Biniyazov, A. Аnalytical background of the effect of level the oil in the crankcase on its
service life and reliability of the engine Technology and Higher Education / A. Denisov,
A. Biniyazov // Materials of the IX International research and practice conference, Westwood –
Canada, 2015. p. 247-254.
19. Biniyazov, A. Investigation of the parameters of the engine lubrication system KAMAZ
– 740 Technology and Higher Education / A. Denisov, A. Biniyazov // Materials of the IX
International research and practice conference, Westwood – Canada, 2015. p. 240-247.
20. Biniyazov, A. Analitical research of the impact of oil level in the crankcase on the engine
reliability European Science and Technology / A. Denisov, A. Biniyazov, K. Turlyibaev,
V. Zakharov, L. Sarsenbaeva // Materials of the XII International research and practice conference,
Munich – Germany, 2015. р. 40-45.
16
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа