автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Мониторинг работающего моторного масла в системе обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей

На правах рукописи

Надежкин Андрей Вениаминович

МОНИТОРИНГ РАБОТАЮЩЕГО МОТОРНОГО МАСЛА В СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

¡1 5 СЕН 2011

Владивосток - 2011

4853070

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского».

Научный консультант - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ Кича Геннадий Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Лашко Василий Александрович

доктор технических наук, профессор Овсянников Михаил Константинович

доктор технических наук, профессор Руднев Борис Иванович

Ведущая организация - Новосибирская государственная академия

водного транспорта

Защита состоится «03» ноября 2011 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д223.005.01 при Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского по адресу: 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая 50А, ауд. 241, факс (423) 241-49-68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского государственного университета им. адм. Г.И. Невельского.

Автореферат разослан «25» августа 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Резник А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основополагающим требованием политики на морском флоте, сформулированным в международных конвенциях, является управление безопасностью его эксплуатации. Наибольшее несоответствие требованиям международного кодекса управления безопасностью (МКУБ) приходится на главные и вспомогательные двигатели морских судов. Существующее многообразие типов современных судовых двигателей внутреннего сгорания (СДВС) требует разработки индивидуального подхода для реализации принципов их безопасной ресурсосберегающей эксплуатации с учетом особенностей конструкции и условий работы.

Работающее моторное масло (РММ) из системы смазки судового дизеля несет в себе информацию о термодинамических, химических и триботехни-ческих процессах, происходящих в парах трения двигателя. Носителями этой информации являются физико-химические показатели самого РММ, а также содержащиеся в нем продукты износа трущихся деталей дизеля и неполного сгорания топлива. Информация о концентрации частиц износа в масле и их распределении по размерам позволяет решать задачи распознавания технического состояния СДВС. Обширные научные исследования, проведенные во многих странах мира, показали высокую достоверность выявления неисправностей и предупреждения отказов в работе дизелей на основании анализа используемых в них РММ. Однако из-за широкого диапазона показателей применяемых топлив и режимов эксплуатации СДВС, разного качества используемого масла наиболее острой и нерешенной остается задача адекватного распознавания дефекта на основе извлекаемой из РММ информации.

Существующие предельные нормы содержания продуктов износа в РММ не универсальны. Они не учитывают форсировку, режимы работы дизелей, различные условия их эксплуатации, качество и многообразие применяемых топлив, а также собственно химмотологическую специфику самих масел. В большинстве случаев имеющиеся рекомендации являются нечеткими и размытыми, а задача принятия решения возлагается на экспертов - технический менеджмент судоходной компании. Необходима разработка как общих подходов к решению данной задачи, так и конкретных методик и алгоритмов применительно к различным типам судовых дизелей.

Объектом исследования является информационный потенциал работающего моторного масла в системах смазки судовых тронковых и крейц-копфных дизелей при их эксплуатации на различных топливах.

Цель диссертационной работы состоит в разработке комплекса теоретических положений и научно-технических решений по обеспечению безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе мониторинга параметров работающего масла и содержания в нем продуктов износа деталей двигателя.

Методы исследований базировались на основных положениях системного анализа и объектно-ориентированного подхода при моделировании сложных процессов массообмена в системах смазки (СС) судовых дизелей,

статистической теории распознавания образов. Они включали в себя взаимодополняющие методы имитационного и математического моделирования. Экспериментальное исследование параметров работающего моторного масла (ММ) проводилось на аттестованном оборудовании современными методами: фотометрией, инфракрасной и эмиссионной спектроскопией. Диспергирующую способность масла, дисперсный состав его загрязнений и эффективность маслоочистителей (МО) оценивали оптической и электронной микроскопией.

Научная новизна проведенных исследований состоит в:

- разработке на основе системного подхода иерархических и структурно-функциональных схем СДВС как объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла в виде системообразующего процесса;

- разработке имитационной модели циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле СС судового тронкового дизельного двигателя;

- уточнении стохастических моделей очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

- разработке методики векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронко-вых СДВС;

- предложенной имитационной модели зависимости скорости изнашивания двигателя от триботехнических свойств РММ в дизелях разной форси-ровки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов;

- разработке методики и алгоритма оценивания технического состояния тронкового СДВС путем имитационного моделирования на основе данных трибомониторинга с учетом влияния случайных факторов;

- разработке вероятностно-статистического подхода распознавания технического состояния деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) крейц-копфных малооборотных дизелей (МОД) по данным мониторинга отработанного цилиндрового масла (ОЦМ) с привлечением методов многомерной статистики и теории статистических решений;

- впервые разработанной имитационной модели накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле;

- получении математических моделей изменения дисперсности продуктов загрязнения РММ при доливе свежего масла в систему смазки судового дизеля и экспериментальных зависимостей, описывающих вероятностный процесс долива масла в эксплуатации.

Практическая ценность работы заключается в разработке научно обоснованных методик и алгоритмов оценки технического состояния СДВС на основе контроля параметров работающего масла и содержания в нем продуктов износа двигателя. Важной для практики особенностью разработанного подхода является учет воздействия на результаты мониторинга РММ случайных факторов при комплектации СС агрегатами очистки разного принци-

па действия. Разработанные методы интерпретации показателей РММ по результатам проведенного комплексного исследования являются основой для разработки конкретных правил управления безопасной эксплуатацией судовых дизелей в судоходных компаниях. Предложена методика выбора рационального режима долива свежего масла в систему смазки СДВС, которая предотвращает негативные последствия смешивания работающего и свежего масел, связанные с потерей коллоидной стабильности РММ. Полученные научные и практические результаты используются в учебном процессе подготовки специалистов судомеханической специальности для морского флота в Морском государственном университете им. адм. Г.И. Невельского.

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

- иерархические и структурно-функциональные схемы СДВС как объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла в виде системообразующего процесса;

- имитационная модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки тронкового СДВС с учетом стохастичности режимов долива и интенсивности очистки РММ, а также качества применяемых топлив и моторных масел с оценкой их триботехниче-ских свойств;

- уточненные стохастические модели очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

- методика идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронковых СДВС на основе решения задачи многокритериальной векторной оптимизации, использующей данные трибомони-торинга РММ;

- имитационная модель накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле;

- методика решения задачи распознавания технического состояния ЦПГ крейцкопфных МОД по результатам трибомониторинга ОЦМ на основе теории статистических решений в условиях недостатка априорной информации;

- математические зависимости, описывающие изменение дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при доливе свежего масла в систему смазки СДВС;

- методики и критерии количественного оценивания результатов мониторинга РММ и их применение для обеспечения безопасной эксплуатации СДВС.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований представлялись ежегодно на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ДВГМА (МГУ) им. адм. Г. И. Невельского (1986 -2011 гг.). Основные положения работы докладывались на краевых, региональных, всесоюзных (российских) и международных конференциях и семинарах: «Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей» (Ленинград, ЛСХИ, январь 1985 г.); «Теория и практи-

ка рационального использования горючих и смазочных материалов и рабочих жидкостей в технике» (Челябинск, ЧФ НАТИ, 1989, 1993, 1996 гг.); «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (Владивосток, ДВО PAT, 1995, 1997, 1999, 2001, 2003, 2005, 2007, 2009 гг.); «Актуальные проблемы фундаментальных наук» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993 г.); «Двигатель - 2007», посвященной 100-летию школы двигателе-строения МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 г.); XXXIV Уральский семинар по механике и процессам управления (Миасс, УрО РАН, 2004 г.); «Двигатель - 2005» (Хабаровск, ТОГУ, 2005 г.); «Двигатель - 2008» (Хабаровск, ТОГУ, 2008 г.); «Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС» (Санкт-Петербург, СПб. гос. ун-т вод. коммуникаций, 2006 г.); 51-й, 52-й Всероссийской научной конференции (Владивосток, ТОВМИ, 2008,2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 89 работ. В том числе одна монография, два учебных пособия и 19 научных статей в изданиях, рекомендуемых ВАК для опубликования материалов докторских диссертаций. Результаты исследований отражены также в семи отчетах по хоздоговорным и госбюджетным НИР, выполненных при участии автора диссертации и прошедших государственную регистрацию. Практические результаты работы защищены 12-ю авторскими свидетельствами на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основная часть работы изложена на 357 с. машинописного текста, включая 95 рисунков, 52 таблицы и библиографию из 259 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, дается краткое описание наиболее важных результатов выполненных исследований, сформулированы основные положения работы, выносимые на защиту.

В первой главе дан обзор и осуществлен анализ состояния проблемы мониторинга работающего масла в системе обеспечения безопасной эксплуатации СДВС и определены пути её решения.

Повышение безопасности СДВС неразрывно связано с общей проблемой обеспечения их надежности на всех стадиях «жизненного» цикла: проектирования, производства, эксплуатации. Эти вопросы нашли свое отражение в работах П.Б. Аратского, В.В. Возницкого, H.A. Иващенко, М.Г. Круглова, Б.Г. Лаврова, В.А. Лашко, О.Н. Лебедева, М.К. Овсянникова, Л.И. Погодаева,

B.Н. Половинкина, А.Ю. Шабанова, Н.Я. Яхьяева.

Химмотологическая надежность СДВС определяется взаимодействием

звеньев комплекса «дизель - эксплуатация - топливо - масло - очистка». Достижения в этой области отражены в исследованиях С.Г. Аробяна, В.Ф. Большакова,

C.B. Венцеля, А.Б. Виппера, Л.Г. Гинзбурга, М.А. Григорьева, Л.И. Двойриса, Г.П. Кича, В.Л. Лашхи, Э.М. Мохнаткина, O.A. Никифорова, К.К. Папок,

B.JL Певзнера, В.Д. Резникова, В.А. ГА. Смирнова, В.А. Сомова, В.М. Школь-никова, В.В. Щагина.

Мощным средством поддержания необходимого уровня надёжности технического объекта служит научная организация процесса его эксплуатации, в которой особая роль принадлежит диагностированию. Здесь можно отметить работы А.Ю. Конькова, В.А. Лашко, A.B. Мозгалевского, Е.А. Никитина, A.A. Обозова. Весьма значимым в общей системе управления безопасностью судовых дизелей является мониторинг РММ, включающий в себя контроль как его основных физико-химических показателей, так и содержания в нем продуктов износа трущихся сопряжений судового дизеля (трибо-мониторинг). Исследованиям по вопросам трибомониторинга и трибодиагно-стики посвящены работы C.B. Викулова, В.Б. Ломухина, С.М. Овчаренко, А.И. Соколова, В.А. Степанова, Л.А. Шеромова, В.В. Чанкина.

Они рассматривали в основном трибомониторинг и трибодиагностику конкретных типов двигателей при работе на дистиллятных топливах. В широком диапазоне группового и фракционного их составов с учетом качества и эффективности очистки РММ, большого ассортимента типов моторных масел, режимов работы дизеля эта проблема не исследовалась. Известные закономерности носят частный характер и не учитывают вероятностную природу и сто-хастичность процессов накопления продуктов износа в системе смазки СДВС.

Анализ смазочных систем СДВС выявил многообразие применяемых в них МО. Агрегаты тонкой очистки распространены следующим образом: фильтры со сменными элементами - 51 %, СРФ - 7, центрифуги - 9, сепараторы - 33 %. Формализация процесса удаления продуктов износа из СС дизеля различными очистителями, как правило, учитывается эмпирическими методами для конкретного агрегата очистки и не носит обобщающего характера. В то же время именно маслоочистители оказывают серьезное влияние как на формирование функции распределения частиц износа в РММ смазочной системы дизеля, так и на конечное значение концентрации продуктов износа сМс в нем.

Судовые крейцкопфные МОД являются основным типом главного двигателя морских судов. Управление техническим состоянием деталей их ЦПГ на основе мониторинга ОЦМ является эффективным способом обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации этих двигателей. Однако до настоящего времени в отечественной и зарубежной практике ещё не сложилось единых представлений о методологии решенияданной задачи .

Значительное влияние на работоспособность деталей ЦПГ крейцкопфных МОД оказывают параметры применяемого цилиндрового масла и условия смазывания зеркала цилиндровой втулки (ЦВ). Важно определить соответствие его параметров широкому диапазону показателей применяемых топлив и режимов эксплуатации дизеля, особенно в связи с широким распространением зон Sea Emission Control Area (SECA) и ужесточением требований к содержанию серы в бункерном топливе для морских судов. Необходима разработка модели, по которой можно было бы определить оптимальные параметры цилиндрового масла для достижения наибольшего технико-экономического эффекта.

Проведенные ранее исследования не в полной мере отображают неблагоприятное влияние долива на изменение дисперсности частиц загрязнений. Остаются неисследованными вопросы о влиянии режимов долива на эффективность эксплуатации судовых дизелей. Так, в результате обзора литературных источников выяснено, что при достижении маслом определенного уровня наработки дополнительные доливы не только реально не улучшают физико-химические показатели масла, но и способствуют усилению процесса изнашивания деталей двигателя.

На основании выполненного анализа в диссертации были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Разработать на основе системной методологии иерархические и структурно-функциональные схемы объектов трибодиагностики через представление работающего моторного масла как системообразующего процесса, оказывающего существенное влияние на безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию СДВС.

2. Разработать математические модели циркуляции и кинетики накопления в РММ частиц продуктов износа деталей дизелей с учетом его угара, режимов долива и переменной интенсивности очистки, а также форсировки двигателя и качества применяемых горюче-смазочных материалов (ГСМ).

3. Оценить триботехнические свойства современных низкосортных топ-лив и установить зависимость скорости изнашивания ДВС (скорости поступления продуктов износа в РММ), исходя из уровня форсировки СДВС и характеристик применяемого топлива и ММ.

4. Развить теоретические методы расчета эффективности очистки РММ от продуктов износа фильтрованием и центрифугированием с учетом стохас-тичности этих процессов, совокупного действия на дисперсную фазу (ДФ) основных задерживающих механизмов и стесненного осаждения ансамбля полидисперсных частиц нешаровой формы.

5. Разработать методы расчетной оценки распознавания технического состояния крейцкопфных МОД по результатам трибомониторинга на основе вероятностно-статистического подхода.

6. Создать методы идентификации дисперсности частиц продуктов износа, генерируемых трущимися деталями судовых дизелей.

7. Идентифицировать изменение дисперсности нерастворимых продуктов загрязнений в масле при различных режимах долива и состояниях РММ. Обосновать критерий устойчивости ДФ загрязнений моторного масла и его связь с режимами долива д ля обеспечения наибольшей эффективности данного процесса

8. Разработать научно обоснованные рекомендации по рациональным режимам долива моторного масла для компенсации его угара, обеспечивающие самые выгодные условия эксплуатации СДВС.

9. Предложить комплекс мероприятий по обеспечению безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе решения задач идентификации технического состояния СДВС по параметрам работающего моторного масла.

Совокупное рассмотрение поставленных задач направлено на решение научно-технической проблемы универсального системного мониторинга РММ в современных судовых дизелях крейцкопфного и тронкового типа.

Во второй главе рассматривается методика системного анализа в приложении к задачам трибомониторинга и трибодиагностики СДВС по параметрам РММ.

Дизель представляет собой сложную динамическую многокомпонентную систему, которая состоит из большого числа функционально самостоятельных элементов - подсистем. Несмотря на разнообразие элементов, общим признаком таких систем является то, что их взаимодействие осуществляется через рабочее тело, коим выступает РММ. Оно является системообразующим процессом, связывающим между собой различные функциональные части СДВС как объекта диагностирования (ОД). Его контролируемые средствами технического диагностирования (СрТД) параметры и являются количественной мерой функциональных свойств рассматриваемой системы.

Наличие системообразуещего процесса является важнейшим свойством ОД. В задачах трибодиагностики понятие системообразующего процесса позволяет ввести и обосновать представление ОД в виде абстрактной функциональной схемы, элементы которой связаны между собой через РММ. Понятно, что дефекты окажут влияние на системообразующий процесс, и тогда, синтезировав алгоритм поиска дефектов, можно получить структурно-диагностическую модель функционального представления ОД. Наличие такой модели значительно увеличивает эффективность технологий поиска дефектов.

В судовых энергетических установках применяются крейцкопфные и тронковые дизели. Особенности конструкций этих двигателей предопределяют различные подходы к осуществлению трибомониторинга технического состояния их трущихся деталей.

Каждая из подсистем судового дизеля характеризуется совокупностью входных У(т) и выходных 11(т) сигналов. Поле сигналов является векторным, и в нем заложена информация о техническом состоянии ОД.

Принципиальным следствием системного подхода к задач анализа технического состояния (ТС) судового дизеля по параметрам РММ является возможность её иерархического представления. При построении иерархической структуры использован нисходящий подход, когда определенная логическая часть путем операции деления преобразовывалась в несколько логических частей более низкого уровня иерархии, функционально подчиненных общей цели. Учитывая отмеченные выше конструктивные особенности СДВС, в иерархической схеме тронкового судового дизеля (рис. 1) анализируемый ОД находится под воздействием вектора входных" (внешних У^х) и управляющих У2(т)) переменных, а также характеризуется вектором Г3(т), описывающим его внутреннее состояние, конструктивные особенности. Взаимодействие и структура совокупности этих параметров позволяют установить причинно-следственные связи, обусловливающие изменение структурных диагностических параметров ОД.

Из разработанной схемы (см. рис. 1) следует, что дизель характеризуется вектором У3(т), включающим в себя конструктивно-эксплуатационные особенности, техническое состояние, форсировку и рабочие параметры.

ем

ОД тронковый дизель У3(т)

Средства очистки

УгМ

Д т)

Расход масла на угар

1Г( т)

Долив свежего масла

Рис. 1. Иерархическое представление ОД тронкового дизеля по параметрам работающего масла

Управляющие воздействия У2(т) заданы звеном «эксплуатация». Они оцениваются режимами работы дизеля и качеством РММ. При этом важна фиксация рабочей температуры масла, его обводнения и загрязнения.

Вектор внешних воздействий У[(т) включает в себя две составляющих -систему смазки и топливо. Звено «система смазки» представлено следующими внешними возмущениями, влияющими на функционирование СДВС: параметры (показатели) агрегатов СС; их конструктивно-эксплуатационные особенности. Качество ММ и его триботехнические характеристики оказывают важнейшее влияние на процессы изнашивания СДВС.

Дизель в процессе своей работы генерирует частицы продуктов износа и воздействует на физико-химические показатели РММ, т.е. образует вектор выходных сигналов £/(г). Однако прямое измерение данных диагностических параметров (ДП) не представляется возможным. Та часть ММ, которая после непосредственного контакта с деталями трущихся сопряжений дизеля несет в себе информационный потенциал £/(т), не может быть непосредственно измерена, что обусловлено конструктивными особенностями дизелей. После смазывания деталей ЦПГ и кривошипно-шатунного механизма (КШМ) ММ хаотично сливается в картер дизеля, смешиваясь с тем РММ, которое там находится. В результате происходит искажение информационного поля ДП, которое теперь описывается уже искаженным вектором £/*(т).

Изменение информационного потенциала обусловлено следующими факторами. Прежде всего это вызвано непрерывным воздействием на показатели РММ агрегатов очистки, установленных в смазочных системах судовых дизе-

лей, которые удаляют продукты износа из циркуляционного масла. Расход ММ на угар и периодический долив свежего масла также оказывает серьезное влияние на изменение поля выходных сигналов. В результате поступающая для анализа проба масла уже содержит в себе вектор искаженных ДП £/*(т).

По результатам выполненной декомпозиции ОД сформирована стратегия исследования. Для оценки изнашивания дизеля и определения скорости поступления в РММ частиц продуктов износа предлагается использовать физическое и имитационное моделирование с учетом вектора входных сигналов У^т) и УгСО- При этом, если текущее состояние РММ описывается системой дифференциальных уравнений баланса продуктов его старения по основным направлениям, включая срабатывание присадок и загрязнение, то переход к изнашиванию может быть осуществлен через идентификацию триботехнических свойств применяемого топлива, самого масла и продуктов его загрязнения.

Многообразие средств очистки, применяемых в СДВС, вызывает необходимость развития теоретических методов расчета эффективности очистки РММ от частиц загрязнений и продуктов износа. Нестационарный процесс долива масла в систему смазки судового дизеля, его неоднозначное действие на состояние дисперсной фазы РММ требуют комплекса статистических решений д ля описания стохастического влияния долива на кинетику накопления продуктов износа в РММ.

Построение вышеописанной системы взаимосвязанных формализованных моделей дает возможность обеспечить научно обоснованный подход к назначению пороговых значений концентраций продуктов износа в работающем масле с учетом различных эксплуатационных факторов и тем самым повысить достоверность постановки диагноза.

Основным отличием ОД подсистемы «детали ЦПГ» крейцкопфного МОД от тронкового дизеля является принципиально другой вид системообразующего процесса. Цилиндровое масло в крейцкопфном МОД является одноразовым. Сразу после смазки трибосопряжений оно непосредственно стекает в подпоршневые полости, а оттуда утилизируется без возможности дальнейшего применения. Такой характер протекания системообразующего процесса вызывает серьезные изменения в иерархическом представлении ОД. Выполненное в диссертации системное исследование данного ОД дает основание рекомендовать для решения вопросов трибодиагностики ЦПГ крейцкопфного МОД применение методов статистических решений, основанных на результатах трибомониторинга. Тщательное изучение статистическими методами взаимосвязей между параметрами технического состояния (ТС) и данными трибомониторинга позволяет получить необходимую информацию при диагностических процедурах распознавания классов ТС.

Третья глава посвящена вопросам трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфных дизелей. На основании априорной информации рассмотрены и выявлены основные факторы, вызывающие дефекты и отказы в работе ЦПГ крейцкопфных МОД. Построена таблица неисправностей, применение которой позволяет методом элементарных проверок выявить причины возникновения дефектов и отказов триад трения деталей ЦПГ. Выполнен выбор кон-

третируемых диагностических параметров и построена диагностическая матрица трибомониторинга ОЦМ.

Проведенные натурные испытания крейцкопфного МОД модели 6ДКРН74/160 (Ре = 8530 кВт, п = 140 мин-1) (рис. 2) выявило явное разделение экспериментальных данных на две выборки. Очевидно, что увеличение содержания продуктов износа в ОЦМ произошло ступенчато, что вполне соответствует логике дихотомической задачи диагностирования: переход из «исправного» состояния в «неисправное».

450 400 350 300250200150100 50 О

Наработка, ч

¡¡2528 §5135 ¡12991

И 6234 □ 3675 II7075

3 4

Номер цилиндра

Рис. 2. Содержание продуктов износа в отработанном масле

подпоршневых полостей при разной наработке цилиндров

Увеличение зазоров в сопряжениях (рис. 3) интенсифицировало процесс изнашивания, что нашло свое проявление в значительном увеличении содержания Ре в ОЦМ.

Л, мм

0,65

0,45

0,25

—•—1-е к ольцо; ---»- 2-е кольцо _¿_

/ -— / -»V *

0 2 4 6 х, тыс. ч

Рис. 3. Изменение осредненных по цилиндрам зазоров в кенах

Первые 24 результата анализов проб т/к «БАМ» относятся к области исправного состояния, а остальные 12 характеризуют неисправное состояние, сопровождающееся повышенной скоростью изнашивания деталей ЦПГ дизелей.

Используя теорию статистических решений, можно определить количественное значение величины Feo, соответствующее переходу объекта диагностирования из области исправного D¡ в область неисправного D2 состояния. Задача состоит в том, чтобы выбор Fe0 был в некотором смысле оптимальным, например, давал наименьшее число ошибочных решений. При этом была выполнена дифференциация видов технического состояния ЦПГ судовых крейцкопфных МОД.

Применительно к задачам трибомониторинга важно установить интервальные оценки концентрации продуктов износа для каждого класса ТС. Причем зачастую сталкиваются с классом задач распознавания ТС объекта диагностирования в условиях недостатка априорной информации. Этот случай возникает, когда известны статистические характеристики одного из классов и не известны характеристики других классов. В практике технической эксплуатации судовых ДВС всегда есть данные класса исправного технического состояния ОД, а вот информация о других классах крайне ограничена. В этом случае можно построить решение задачи диагностирования на основе правила, минимизирующего вероятность ошибки первого рода (вероятности ложной тревоги).

В теории статистических решений для такого рода задач применяется метод Неймана - Пирсмана, который позволяет определять границы областей заданной вероятности «ложной тревоги» или «пропуска дефекта». Важным здесь является правильное задание допустимых уровней вероятностей «ложной тревоги», соответствующих каждому классу ТС. На базе основных постулатов теории принятия решений, был установлен для первого класса ТС уровень ошибки первого рода более 5 %, для второго - в диапазоне от 1 до 5 %. Выбор уровня для ТС четвертого класса (характеризующий отказ) основан на использовании правила трех сигм и равняется 0,3 %. Тогда третий класс ТС - от 0,3 до 1 %, а четвертый - менее 0,3 %.

Расчет граничных значений Fe выполнен по схеме Неймана - Пирсмана. Он минимизирует вероятность пропуска цели при заданном допустимом уровне вероятности ложной тревоги. Таким образом, вероятность ложной тревоги

00

J/(Fe/4>/F е<Л, (1)

Fe0

где А - заданный допустимый уровень вероятности ложной тревоги; Fe0- граничное значение.

Наименьшее значение величины интеграла (1) будет соответствовать знаку равенства в этом выражении:

оо

J/(Fe/A)rfFe = ^. (2)

F=o

Теперь условие (2) однозначно определяет величину Fe0 и значение риска принятия решения.

В данном уравнении использовался метод Ньютона, связывающий исходные Ре0(„_ 1) и последующие Ре0(„) приближения следующим соотношением:

cp(l

Fe -fe ' lFe°<-^ ™

К-))

ОС")~ «("-ч í/ф d Fe/

Величины функций cd( Fe., I и ф'(Ре0) в соответствии с выражениями

(1) и (2) могут быть записаны в следующем виде:

00

?(Fe0)= J/(Fe0/A)rfFe-4 q>'(Fe0) = -/(Fe0/A). (4)

Для решения системы уравнений (4) в качестве первого приближения принималось Fe.^ =(Fe,+ Fe2)//2, где Fe,,Fe2 - средние значения Fe для

распределения/(Fe /Д) и/(Fe/D2). При достаточной близости Fe 0(П) и Fe 0(„-i) принимаем Fe0 = Fe0(„).

Граничные уровни концентрации Fe в ОЦМ, соответствующие различным состояниям объекта диагностирования, для данного конкретного результата трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфного МОД приведены в табл. 1.

Таблица 1

Пороговые значения Fe (г/т) в ОЦМ для различных технических состояний ОД

Граница для ТС 1-го класса Граница для ТС 2-го класса Граница для ТС 3-го класса

105 127 141

Выполненная статистическая идентификация технического состояния ОД по содержанию продуктов износа в ОЦМ позволяет перейти к решению практических задач обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых дизелей, основываясь на данных трибомониторинга.

В этой главе приведены также данные трибомониторинга для различных двигателей модели 6ДКРН74/160 танкеров серии «Самотлор» (рис. 4).

со 0,12

0,10

0,08

0,06 0,04

0,02 0

20 60 100 140 180 220 260 300 340 cFe, г/т Рис. 4. Гистограмма распределения концентрации Fe в пробах ОЦМ

дизелей 6ДКРН74/160 и их аппроксимация нормальным законом распределения: 1 - исправное ТС; 2 - неисправное ТС

Статистическая обработка данных производилась с применением программы 81а115Йса, которая содержит полный набор классических методов анализа данных. С помощью программы 81а&йса рассчитывались описательные статистики, производилась визуализация данных и аппроксимация распределений по стандартным законам.

Проверку гипотезы о правильности выбранного распределения осуществляли с помощью критерия согласия Колмогорова — Смирнова (К-С). Рассчитанное значение критерия меньше табличного: Л)(3б4; 0>001) = 0,07261 > 0,0703, что свидетельствует о хорошей сходимости результатов аппроксимации с экспериментальными данными (табл. 2).

Таблица 2

Описательная статистика выборки экспериментальных данных трибомониторинга дизелей 6ДКРН74/160

Вид состояния Описательная статистика

Количество данных в выборке Среднее значение сре, г/т Среднеквадратичное отклонение аРе, г/т Расчетное значение критерия К-С Табличное значение критерия К-С (а = 0,001)

Исправное 630 69 45 0,0703 0,0726

Неисправное 342 274 56 0,0447 0,1020

Используя предложенную выше методику анализа статистических решений, можно выполнить разделение пространства диагностических признаков по Нейману - Пирсману на соответствующие области (табл. 3).

Таблица 3

Пороговые значения концентрации Бе (г/т) ОЦМ дизелей для различных ТС

Марка дизеля Граница для ТС 1-го класса Граница для ТС 2-го класса Граница для ТС 3-го класса

6ДКРН74/160 143 174 193

6ДКРН45/120 108 130 143

Проводя сопоставление этих результатов с данными расчетов моторного эксперимента (см. табл. 1), можно сделать вывод об их хорошей сходимости. Расхождение по различным уровням не превышает 18 %. Оно обусловлено тем, что главные двигатели находились в разных условиях эксплуатации, работали на различных сортах топлив и имели неодинаковое техническое состояние.

В диссертации приведены результаты обработки данных трибомониторинга по разработанной методике и для других типов судовых крейцкопфных МОД. В частности, представлены результаты расчета пороговых значений для крейцкопфного МОД модели 6ДКРН45/120 (см. табл. 3). Сопоставление пороговых значений классов ТС для различных типов судовых МОД указывает на необходимость индивидуального подхода к обеспечению их безопасности в эксплуатации и требует в каждом случае дополнительных исследований.

Прогнозирование остаточного ресурса деталей ЦПГ крейцкопфных МОД является логическим продолжением задачи оценки технического состояния ОД по результатам трибомониторинга, поскольку именно по результатам прогноза может приниматься решение о виде и периодичности технического обслуживания. Проведенный в работе корреляционный анализ данных трибомониторинга показывает, что тесная корреляционная взаимосвязь между концентрацией продуктов износа в ОЦМ и наработкой деталей возникает тогда, когда вырабатывается их ресурс. Причем определяющим здесь является состояние поршневых колец (ПК). При их хорошем техническом состоянии, даже если втулка и поршень имеют предельную наработку, корреляция между содержанием Fe в пробах масла подпоршневых полостей и ресурсными показателями деталей ЦПГ не наблюдается. Однако как только уплотняющий эффект ПК снижается, появляется тесная корреляционная взаимосвязь между скоростью поступления в ОЦМ Fe и наработкой деталей. Она оказывается тем выше, чем больше наработка соответствующих деталей.

Выполненная статистическая оценка результатов трибомониторинга деталей ЦПГ крейцкопфных МОД позволяет сделать вывод о том, что прогнозирование остаточного ресурса деталей ЦПГ на основании трибомониторинга ОЦМ не представляется возможным, так как в течение всего периода установившегося износа триад трения корреляционная взаимосвязь между cFeB ОЦМ и наработкой деталей отсутствует. Однако при достижении зазоров в парах трения, близких к предельным, корреляционная связь между в ОЦМ и наработкой деталей резко возрастает, что позволяет однозначно распознать техническое состояние ОД.

Д ля распознавания технического состояния деталей ЦПГ различных типов судовых МОД, основываясь только на априорных данных по надежности их работы, разработана имитационная модель накопления продуктов износа в ОЦМ.

Накопленный экспериментальный и теоретический материал, основанный на длительном опыте эксплуатации крейцкопфных МОД различных типов и конструктивных исполнений, показывает, что типовая эпюра износа ЦВ имеет ярко выраженную конусность и практически полное отсутствие эллиптичности, характерной для тронкового дизеля. Износ ЦВ максимален в районе 1-го и 2-го поршневых колец при нахождении поршня в в.м.т. На уровне, равном 1/3 хода поршня, износы становятся минимальными и крайне незначительными.

Представим износ втулки по высоте как функцию от величины относительного хода поршня Soi. Величина износа, измеренная в верхнем поясе ЦВ, соответствует положению 1-го поршневого кольца при нахождении поршня в в.м.т. и является нулевой отметкой по оси абсцисс. Остальные значения этой геометрической переменной рассчитываются по выражению Soi = (Д - Di)/S, где Д - расстояние от верхнего края ЦВ до /-го пояса замера износа, мм; DI — расстояние от верхнего края ЦВ до первого пояса замера износа, мм; S - ход поршня, мм.

Износ ЦВ в безразмерном виде может быть получен в результате преобразования И/ / И„р, где И; - i'-e значение радиального износа ЦВ, а Ипр - предельно допустимый радиальный износ ЦВ.

В результате обобщениия опыта эксплуатации дизелей 6ДКРН45/120 методом последовательных приближений удалось установить вид аппроксимирующей зависимости, хорошо описывающей эпюры износа ЦВ как по высоте, так и по времени работы. Она представляет собой экспоненциально-степенную трехпараметрическую функцию следующего вида:

где а, Ь, с- параметры аппроксимирующей зависимости; Soi- относительный ход поршня. Причем a, b являются параметрами формы распределения, с - параметром масштаба, описывающим трансформацию распределения во времени.

Тогда объем изношенного металла ЦВ АУпв за 1000 ч работы с учетом (5) в любой момент времени работы определяется следующим выражением:

где £) - исходный номинальный диаметр ЦВ, мм; гпр - предельный допустимый радиальный износ ЦВ, мм; г'ы — относительный радиальный износ ЦВ в момент времени т, ву'-м поясе.

Полученные в результате имитационного моделирования расчетные концентрации Ре в ОЦМ дизеля 6ДКРН45/120 хорошо согласуются с экспериментальными данными трибомониторинга этих дизелей. В работе приведен пример такого расчета.

В диссертации разработаны критерии, позволяющие достичь максимальной эффективности эксплуатации судового крейцкопфного МОД и минимизировать износы деталей его ЦПГ. В качестве одного из них было предложено использовать остаточное щелочное число 1ЦЧ0СТ ОЦМ. Была установлена связь между ЩЧ0СТ и содержанием в масле продуктов износа.

В результате выполненной работы установлено, что если ЩЧ(ХТ более 30 мг КОН/г, то корреляция между концентрацией Бе и щелочным числом отсутствует. В противном случае она проявляется и порой достаточно явно. Из всего массива данных трибомониторинга были отобраны результаты анализов ОЦМ одиннадцати дизелей, где четко была зафиксирована взаимосвязь между остаточным ЩЧост цилиндрового масла и содержанием в нем продуктов износа.

При уменьшении остаточного щелочного числа ниже некоторого критического значения происходит резкое увеличение концентрации продуктов износа в отработанном цилиндровом масле. Здесь важнейшим шагом является поиск достоверного значения ЩЧ^г. Известные методы аппроксимации не дают возможности выявить точку перегиба. Проблема заключается в том, что имеется разное число экспериментальных точек в областях аварийного и нормального режимов изнашивания. Кроме того, в аварийном режиме число экспериментальных точек оказывается малым, и при этом суще-

(5)

(6)

о

ственно возрастает разброс (дисперсия) экспериментальных данных. Поэтому специально для обработки имеющихся экспериментальных данных был разработан метод поиска точки перегиба-излома.

Вследствие качественного различия данных в областях аварийного и нормального режимов изнашивания первым эффективным шагом в поиске Хц, является разбиение набора предварительно упорядоченных по возрастанию х экспериментальных пар значений 1 = на два поднабора А

и В со значениями индексов 1< 1А < ИА и Ыв < ¡в < Ы, где в общем случае, помимо варианта непересекающихся поднаборов {Ив = МА + 1), следует также рассмотреть варианты с несколькими общими парами в пересечении поднаборов, когда ЫА > Лд.

На следующем шаге ограничимся линейными аппроксимациями для каждого из поднаборов:

уА = кАх + ЬА; ув - квх + Ьв,

где регрессионные параметры {кА, ЬА} и {кв, Ьв) находятся по методу наименьших квадратов для каждого из поднаборов. В качестве основного критерия при сравнении различных разбиений выберем общее отклонение »^в} экспериментальных значений от регрессионной зависимости, рассчитываемой по формуле

N.,0,9$

^В — ^»,0,95'

п

(7)

(N-N„№-N„ + 1)' где ^0,95 - коэффициент Стьюдента при заданной доверительной вероятности 0,95, необходимый для коррекции величины отклонения при малом числе N экспериментальных точек. Здесь Бд и Бв имеют смысл отклонений экспериментально наблюдаемых данных от линейных трендов для соответствующих поднаборов.

На заключительном этапе из всех возможных разбиений с заданным числом общих пар выберем вариант с наименьшим значением и соответствующими регрессионными параметрами кА,ЬА,кв,Ьв. Тогда искомая величина Хщ, может быть оценена соотношением

(8)

КА кв

Ниже представлена графическая интерпретация применения этого метода к конкретному набору данных, полученных при анализе масел подпорш-невых полостей главного двигателя т/х «Даугава» (рис. 5) (рабочее масло Саз^-о! СУЬТЕСН 80).

Яе, отн.ед.

3 ■ Гь

А

2

У

В

1

15 20 25 30 ЩЧ0СТ, мг КОН/г Рис. 5. Распределение экспериментальных точек и их тренды

По данному методу были обработаны отобранные для анализа экспериментальные данные. Так как у всех дизелей число цилиндров равнялось шести, то было получено одиннадцать значений ЩЧ^Г.

Были рассчитаны коэффициенты множественной регрессии

Величина коэффициента множественной корреляции составила Л2 = 0,93. Сравнение рассчитанного значения Р-статистики 54,9 с табличным значением 2,84 при выбранном 5 %-м уровне значимости подтверждает адекватность статистической модели. Проверка коэффициентов уравнения по ^критерию Стьюдента показала, что все коэффициенты значимы.

Полученный по данным трибомониторинга критерий качества ОЦМ на основе ЩЧ^ позволяет контролировать безопасную ресурсосохраняющую работу судового крейцкопфного МОД при различных условиях эксплуатации.

В четвертой главе рассматриваются вопросы учета стохастичного характера процесса долива свежего масла в СС и влияние триботехнических характеристик топлив и моторных масел на интенсивность изнашивания деталей СДВС.

Применение современных информационных технологий позволило в режиме реального времени отследить изменение уровня РММ в системе. Для этих целей использовался программный комплекс «Контроль ГСМ», созданный и внедренный на судах Дальневосточного бассейна при непосредственном участии автора.

Статистическая обработка годичных наблюдений за эксплуатацией восьми главных двигателей 6ЧН40/46 танкеров ОАО «ПМП» позволила установить, что наибольшее число случаев долива приходится на диапазон объемов до УТ = 5-15 % от среднестатистического объема масла в системе смазки дизеля Максимальный зафиксированный объем доливаемого масла достигал 62 %.

Полученное экспериментальное распределение частоты долива от объема доливаемого масла аппроксимировано распределением Вейбулла

ЩЧ^ = 8,4184 • 1,3984^ ■ 1,0035ЩЧи .

(9)

1,14-1

12,87

1,14

•ехр

12,87

1,14

(10)

где = Кт / Ус - относительный объем доливаемого масла; параметры формы и масштаба распределения приняли следующие значения: а = 1,14; Ь = 12,87.

Данные, полученные с помощью программного комплекса «Контроль ГСМ», показывают, что периодичность и объем долива являются случайными функциями, определяемыми прежде всего человеческим фактором, а также условиями эксплуатации судов. С учетом нестационарного характера процесса долива его можно назвать стохастическим.

По этой причине при разработке моделей массообмена как продуктов износа, так и продуктов загрязнения необходимо разработать вариант залповых случайных добавлений масла в систему смазки СДВС.

В общем случае изменение массы масла в системе смазки может быть описано следующим дифференциальным уравнением:

(и)

Здесь и <2Д - массовый расход масла на угар и его долив в единицу времени, считающиеся функциями времени работы дизеля, а й - текущее значение массы масла в маслосистеме.

Предположим, что разовый долив ММ осуществляется в количестве лг,С0. Здесь Со - исходный объем масла в системе смазки. Общая масса масла падает за счет непрерывного угара до значений С* , = (1 - ^¡)(70, где х, принимает случайные значения в интервале [0,05 - 0,6] с плотностью вероятности Дх), моделируемой распределением Вейбулла (10) с параметрами а, Ь, полученными по результатам обработки экспериментальных данных. Значения х вырабатываются генератором случайных чисел, где частота появления определяется заданной функцией распределения массы доливаемого масла, попадающей в указанный выше интервал.

Введем число доливов г'(т), произведенных к данному моменту времени т, в соответствии с определением

.и м

где ТХ1 = х,С^у - время, за которое масса масла в системе смазки дизеля уменьшится за счет его угара на величину х,О0- Тогда решение (12) может быть определено зависимостью

( /

О(т) = О0-хмО0

У=1

* г,1+1

(12)

V у

Выражение (12) универсально и может быть использовано в любых моделях, где описывают процессы маслообмена в системах смазки СДВС. На

морских судах отсутствуют устройства непрерывной компенсации расходования масла на угар. Крены и дифференты, обусловленные бортовой и килевой качкой, особенности загрузки судна делают их неэффективными. Поэтому процесс долива на судах всегда носит стохастичный характер.

Для применения имитационных моделей трибодиагностики требуется количественное описание интенсивности изнашивания деталей ЦПГ и КШМ. Прежде всего нужно установить взаимосвязь между величиной износа трущихся деталей СДВС и характеристиками применяемых топлив и ММ. Необходимо решить задачу определения износных свойств РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов. Ниже излагаются её основные этапы.

Износные свойства ММ обусловлены применяемыми присадками и их концентрацией сп. Поэтому в судовом эксперименте ограничились унифицированными маслами вязкостью 10-16 сСт при 100 °С с уровнем щелочности 6-40 мг КОН/г и зольностью 0,8-6,2 %. Отношение щелочности к зольности свежих ММ равнялось 8-12. При этом эксплуатационные свойства масел задавались общей концентрацией сп присадок MACK и ПМС при их соотношении 3:2. Остальные присадки присутствовали в соответствии с требованиями ГОСТ 12337-84 на унифицированные масла.

Применяемое топливо существенно влияет на износ дизеля. Оценку его качества задавали обобщенным критерием Кт, представляющим из себя средневзвешенную величину (сумму) показателей, характеризующих групповой и фракционный состав, содержание серы и зольность, взятых с коэффициентом весомости 0,25 относительно их значений для базового топлива. Характеристика топлива по групповому и фракционному составам задавалась, соответственно, относительным содержанием асфальтосмолистых веществ и ароматической группы углеводородов, а также долей углеводородов, выкипающих при температуре выше 360 °С.

Качественно-количественная характеристика нерастворимых продуктов (НРП) загрязнения РММ существенным образом зависит от марки применяемого топлива. Между триботехническими свойствами продуктов неполного сгорания топлива и показателем Кт существует корреляция, поэтому при оценке эффективности функционирования комплекса «дизель - топливо - масло» (ДТМ) по критерию «скорость изнашивания дизеля» важно учесть ее составляющую, обусловленную качеством сжигаемого в ДВС горючего.

Химмотологическое взаимодействие звеньев в системе ДТМ довольно сложно. С позиций оценки роли ММ в изнашивании дизеля его влияние на двигатель проявляется через эксплуатационные свойства масла и продукты старения. Формирование износных свойств НРП происходит под действием тепловых процессов, происходящих в цилиндре ДВС, Последние в значительной мере зависят от форсировки дизеля и режимов его работы.

Условия работы масла в дизеле представлены средним эффективным давлением рте на основном эксплуатационном режиме работы дизеля. Этот показатель косвенно характеризует механическую нагрузку, действующую в

трибосопряжениях двигателя. В эксперименте были задействованы дизели, в которых рте коррелируют с тепловым потоком, проходящим через масляную пленку, находящуюся на зеркале цилиндра дизеля. Поэтому можно предположить, что данный показатель формирует не только механическую, но и тепловую напряженность смазки (масляного слоя) в парах трения.

Пробы работающего масла для оценки их износных свойств отбирались из системы смазки судовых дизелей с диаметром цилиндра от 15 до 65 см и частотой вращения 3-20 с-1. Средняя эксплуатационная нагрузка тр соответствовала 60-90 % номинальной мощности. Дизели эксплуатировались по винтовой и нагрузочной характеристикам. Среднеквадратичное отклонение нагрузки от тр составляло 10-30 % от номинальной мощности. Параметр рте на средней эксплуатационной мощности соответствовал 0,5-1,5 МПа.

Для нахождения зависимости И(сп, Кт, рте) выбран некомпозиционный план, а описание износных свойств осуществлено полиномом второго порядка.

И = -66,5 -1,259сп + 37,5КТ +129,2Л, -12,1спКт -3,МспРте +

+ 36,87Ктрие + 0,65сп2 +136,8К*. (13)

Иллюстрация возможностей модели (13) и сопоставимости получаемых на ее основе результатов с данными эксплуатационных испытаний дизеля 5ЧН24/31 (рте = 1 МПа) на судах приведена на рис. 6. "V (

-результаты моделирования; : судовой эксперимент

0 4 8 12 16 20 с„,%

Рис. 6. Скорость изнашивания, нагаро- и лакообразования в дизеле 5ЧН24/31 в зависимости от концентрации присадок в масле

Сходимость результатов натурного эксперимента и моделирования хорошая. Модель позволяет обосновать скорость поступления продуктов износа в РММ исходя из уровня форсировки СДВС и характеристик применяемого топлива и ММ. Анализ зависимостей (13) показывает, что при увеличении концентрации присадок из-за повышения зольности масел при работе на дис-тиллятных и моторных топливах возможна интенсификация изнашивания деталей ЦПГ дизеля. Этот факт подтверждается не только проведенным моделированием, но и результатами длительных судовых испытаний.

В пятой главе изложены основы расчета эффективности очистки РММ от продуктов износа фильтрованием и в поле центробежных сил с учетом сто-хастичности этих процессов и полидисперсности частиц продуктов износа.

Новизна в исследовании фильтрования и принципы, на основе которых уточнялась теория очистки, состоят в:

- применении для описания захвата частиц износа при их движении через фильтровальные материалы с нерегулярной поровой структурой (ФМНПС) адгезионной, седиментационной и химмотологической групп отсева, обусловленных наличием в РММ присадок и продуктов его старения;

- разработке интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели фильтрования, сочетающей статистические методы с точным описанием поведения ДФ при фильтровании на основе физических законов.

Использование теории случайных марковских процессов позволило стохастическое стационарное фильтрование с размерами частиц г а = с//2 при обтекании суспензией коллектора (волокна) радиуса Як (ячеистая модель) представить следующей краевой задачей:

и~ скорость набегающего потока; Тт - температура и вязкость масла; ¿б - постоянная Больцмана.

В рассматриваемой фильтровальной ячейке ее радиус Яя = Як(\ - т)~ш определяется через пористость т ФМ. Положение частицы в фильтровальной ячейке задается координатами г и 0, а движение - скоростями и, и щ. Диффузия частиц Д. и отрыв Ъг от волокон с уносом в фильтрат характеризуется коэффициентом ЬгВ, служащим стохастической характеристикой фильтрования и обусловливающим степень подвижности ДФ.

Величина Ж, названная плотностью вероятности по физическому смыслу, определяет количество частиц, находящихся в момент т в элементарном объеме фазового пространства с указанными координатами и скоростями.

Выражение йг, щ получено с учетом рассмотрения механизма взаимодействия жидкости с ДФ и идентификацией диффузионных явлений, адгезионной, седиментационной и химмотологической групп отсева и уноса частиц. Силы и моменты вязкого сопротивления, действующие на частицу, рассчитывали по Стоксу с учетом поправочных коэффициентов на стесненность движения и торможение частиц из-за действия пристенных эффектов.

Эффективность фильтрования по ячеистой модели (фракционный коэффициент отсева) для частиц износа предлагается определять через поток вероятности на волокно (коллектор) по выражению

(14)

иг*-1-

Задерживающую способность ФМНПС идентифицировали решетчатой моделью. Поры в монослое такого ФМ представлены решеткой прямоугольной формы, стороны а и Ь которой распределены случайно. Фракционный коэффициент отсева прямоугольной поры равен отношению потока ) = О* ~ в* через периферийную зону на расстоянии е^/2 от ее

периметра ко всему потоку:

Цу(х,у)ф(к

Ф^-ТГ^-Ус г и,' (16)

1 г- дж

б, Ль{х,у)(1уск

Распределение скорости потока V по сечению поры определилось для установившегося движения вязкой жидкости при граничных условиях обращения ее в ноль на контуре канала. Для нахождения О, и Qs интегрирова-

* eci

ние осуществляли соответственно по площади, ограниченной контуром Я и 5 . Последний эквидистантен основному контуру и, как уже отмечалось,

располагается внутри его с удалением по нормали на расстояние е</йУ2.

В решетчатой модели действие на захват частицы размером (1 и диффузионных явлений, а также адгезионной, седиментационной и химмотологи-ческой групп отсева предложено учесть коррекцией зоны захвата посредством коэффициента е^. Этот показатель, названный относительной координатой отсева, статистически характеризует в долях с1 пристенную зону поры, из которой при обтекании суспензией коллектора (волокна) ДФ рассматриваемого размера полностью осаждается. Это вероятностная характеристика отсева, которая позволяет скорректировать осаждение, рассчитанное из условия, что частицы движутся по линиям тока жидкости и захватываются волокном при его касании за счет сил адгезии.

Под действием электрокинетической и седиментационной групп осаждения траектория движения ДФ может не совпадать с линиями тока жидкости, что приводит как к увеличению, так и уменьшению Учет данных явлений осуществлен посредством выражения

£,=1-ехрНи (17)

Показатель (3Е характеризует обобщенную координату отсева мелкодисперсной фазы загрязнений. Для расчета РЕ предлагается использовать следующую зависимость:

-70,23 дгО,18 0 „2Пд=

РЕ = 1,56 У , (18)

1,42 " -1,32 ^ }

где ¿/в = с/в/с/ - относительный диаметр волокон; Пдс - содержание активного компонента диспергирующе-стабилизирующей присадки в масле; — показатель адгезионной группы отсева; Яек - число Рейнольдса при обтекании коллектора (волокна); £фм - степень заполнения пор ФМ отложениями.

Стохастическая ячеисто-решетчатая модель фильтрования разработана путем интегрирования ячеистой и решетчатой моделей. Она базируется на уравнении (16) с коррекцией зоны отсева посредством обобщенной координаты отсева еА находимой путем решения краевой задачи (14). Расчет с, == Д,ср[; ведется по ячеистой модели с использованием зависимости (15). Такой подход позволяет в интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели комплексно учесть влияние диффузии частиц, адгезионной, седиментационной и химмотологической групп на их осаждение, действие гидродинамических и физико-механических факторов на ситовый отсев и унос ДФ.

Расчет фракционных коэффициентов ФМНПС по стохастическим моделям реализован с использованием сеточных методов, в частности переменных направлений с контрольными разностями, которые обеспечивают безусловную устойчивость и консервативность решения задач удаления продуктов износа из РММ фильтрованием. Сравнение результатов моделирования разделительной способности ФМНПС по интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели с экспериментальными данными (рис. 7) показало хорошую их сходимость в широком диапазоне с1.

Рис. 7. Эффективность очистки масла ФМНПС

Обобщение опыта центрифугирования и сепарирования РММ показало, что диффузия частиц и случайные воздействия на ДФ в центробежном поле являются дельта-коррелированной функцией времени с нулевым средним значением и заданной интенсивностью. Проведенный анализ показал воз-

можность считать их простым марковским процессом, что позволяет выразить эффективность центрифугирования и сепарирования через многомерную плотность вероятности. Это делает возможным при очистке масла от продуктов износа учитывать совместное действие на осаждение частиц в центробежном поле детерминированных и случайных факторов.

Осаждение частиц износа в центробежном поле очистителя с цилиндрическим ротором представлено следующей начально-краевой задачей:

81У = а„д(гГГ) | Рг ш дт дг 2 дг2

ш Д дЖ . в, = -а¿гУУ + -ф— = 0 при г = га\ 2 дг

Ж = 0 при/- = ^; Ж(г,0)= 2г

(19)

где IV, С, - плотность и поток вероятности; а<г= рэфЮ2с^ / с/, рэф-диа-

метр и эффективная плотность частиц; г0, Яа, со - внутренний и наружный радиус, угловая скорость вращения ротора; Д. - коэффициент диффузии по г координате; кс и - поправка на стесненность движения и форму частиц ДФ.

Граничное условие IV = 0 соответствует полному связыванию частиц, достигших стенки ротора. Условие = 0 характеризует полное отражение частиц от колонки ротора. Плотность вероятности Щг, т) отождествлена с относительной концентрацией частиц в сечении г в момент т. Начальное условие Ж (г, 0) = 2гД/?ц - г02) указывает на то, что плотность вероятности \У0 в поступающем на очистку потоке равномерно распределена во всем объеме жидкости.

С достаточной для практических целей точностью поправочные коэффициенты для центробежного очистителя (ЦО) можно оценить через концентрацию сх (отн. ед.) и форму ц/ частиц зависимостями

кс =1+5,8^ + 28,9^; ^=2,3-2,5^+1,2^.

Фракционный коэффициент отсева на стационарном режиме центрифугирования рекомендуется определять через концентрацию частиц в фугате к моменту времени тц = я#ц - г02)<2Ц (Нц - высота ротора; @ц - объем масла, подвергаемый центрифугированию):

Ф* (20)

п>

Для численного решения задачи центрифугирования использовали один из методов конечных разностей - метод контрольного объема, который показал безусловную устойчивость при разных соотношениях конвективных и диффузионных членов и позволяет сохранить баланс вероятностей при любом шаге расчета.

Начально-краевая задача сепарирования в биконической системе координат (х, ф, у) представлена следующей системой уравнений:

dW _ d(uxw) d(uyw) Dy d2W _

dz dx dy 2 dy2 '

D д IV ri 1 \

G (W) = -uvW+-*-—= О при y=K\ (21)

y y 2 dy

fV(x,x) = 0 при у = 0; W(x ,t = 0) =

К

где hc, xmsx - межтарельчатый зазор и максимальная длина образующей тарелки сепаратора; F(d) - распределение частиц по размеру на входе в сепаратор; Dy - коэффициент диффузии частиц в направлении у.

Эффективность центробежного сепаратора (ЦС) оценивалась показателями фл; и фс через относительную концентрацию частиц диаметра d и всех

размеров на выходе из межтарельчатого зазора аппарата:

-= <*>

фе=1_УрМЖи dddy. (23)

J J т, mm

0 0 "i

Локальные ux(x, у) и средние их значения меридиональной скорости частиц идентифицированы с учетом действия на ДФ различных сил и профиля меридиональной скорости потока в межтарельчатом зазоре ЦС. Краевые задачи сепарирования решали по конечно-разностной сеточной схеме путем прогонки с аппроксимацией «против потока».

Из сопоставления расчетных и экспериментальных данных центрифугирования и сепарирования РММ можно заключить, что теоретический результат находится в доверительных границах фракционного коэффициента и полноты отсева, полученных из опытов. Отклонение расчетных данных от экспериментальных составляло 2,9-10,4 %. Выполненный анализ показал важность учета стохастических явлений при расчете осаждения дисперсной фазы.

Полноту отсева всех типов очистителей (рДт) можно также рассчитать

через фракционный коэффициент отсева фA(d) к-то маслоочистителя и

функцию распределения частиц износа/(с?, т) в РММ

С

Ф*С0= Jq> Jk(d)f(d,x)dd. (24)

о

Разработанные модели фильтрования и центрифугирования применены в имитационной модели трибодиагностики для адекватного описания процессов накопления частиц продуктов износа в РММ судовых дизелей.

В шестой главе представлены теоретические разработки по трибодиаг-ностике тронковых СДВС. Они включают:

- имитационное моделирование кинетики накопления частиц износа в СС двигателя с учетом переменного дисперсного состава продуктов износа и влияния на интенсивность их удаления фильтров, центробежных очистителей с рассмотрением стохастичности процессов очистки, угара и долива масла;

- идентификацию функции распределения частиц продуктов износа три-босопряжений тронковых СДВС на основе решения задачи многокритериальной векторной оптимизации, использующей данные трибомониторинга РММ.

Для этой цели составлена и решена система замкнутых интегро-дифференциальных уравнений на полное число частиц износа и функции их распределения, имеющих нелинейный характер. Предложена схема сведения исходной системы интегро-дифференциальных уравнений к системе N обыкновенных дифференциальных уравнений, проведен численный анализ входящих в задачу величин.

Накопление продуктов износа в РММ судового тронкового дизеля и изменение их дисперсности при функционировании системы очистки масла можно считать случайным марковским процессом. Для простоты и надежности идентификации дисперсного состава частиц износа принято решение рассматривать стохастичность только при оценке поступления продуктов износа и долива масла в СС, а также при эффективности очистки РММ. Так как масло в СС интенсивно перемешивается, то неравномерностью распределения продуктов износа по объему его в картере ДВС можно пренебречь или стохастическую составляющую этого процесса учитывать эмпирически в дифференциальном уравнении баланса массы и дисперсности примесей.

Тогда с учетом ранее полученных зависимостей по эффективности очистки и доливу масла для моделирования массодисперсного обмена продуктов износа в СС двигателя получена следующая замкнутая система кинетических уравнений:

Здесь Qy и Qn - массовый расход масла на угар и его долив в единицу времени; /I (d\ т),f(d, т) - функции распределения частиц продуктов износа j-го типа, поступающих из двигателя и находящихся в СС; NJ№, N' - число частиц продуктов износа поступающих из двигателя и находящихся в СС. При выводе (30) - (32) предполагалось, что при добавлении «свежего» (неработающего) масла частицы продуктов износа в нем не содержатся и в СС не поступают, то есть N1^ = 0. Также предположено, что отсутствует корреляция между количеством частиц и функциями распределения дисперсной фазы разных типов по размерам.

(30)

(32)

Кинетические уравнения (30) - (32) представляют главный интерес для диагностики работы двигателя, поскольку они описывают, в частности, изменение во времени среднего размера с/у(т) и дисперсии ст^(т) частиц износа, что позволяет в последующем по состоянию дисперсной фазы рассматриваемых продуктов оценить состояние самого двигателя.

Важнейшим звеном в разработанной модели трибодиагностики дизеля является распределение частиц износа, генерируемых двигателем в СС. Если относительно распределния частиц износа в СС существует определенное представление, основанное на априорной информации, то относительно вида функции распределения частиц износа, поступающих из пар трения дизеля, какая-либо информация отсутствует. Отсюда для имитационного моделирования кинетики накопления продуктов износа в РММ с целью трибодиагностики дизеля необходима идентификация их дисперсного состава. Учитывая высокий уровень неопределенности в оценке этого показателя следует отметить, что данная задача параметрической идентификации чрезвычайно трудно под дается формализации.

В диссертации показана возможность аналитического решения системы уравнений (30) - (32) для стационарного режима, когда дгУ = дтИ' = дт/' - 0. В этом случае связь между стационарными значениями общего числа и функции распределения для частиц загрязнения /-го типа, с одной стороны, и количеством частиц продуктов износа, поступающих из двигателя в систему смазки в единицу времени М1^, и их функцией распределения (с1, т) в соответствии с линейным размером й, с другой стороны, имеет вид

А'М- У®'*« , ■ (34,

где коэффициент К может быть рассчитан по формуле

к

Искомыми здесь являются параметры, характеризующие функции распределения частиц износа в масле (обозначим их Лх и А2) и частиц износа, поступающих из двигателя (В\ и В2В,).

Предложено рассматривать двухпараметрические аппроксимации для описания дисперснного состав частиц износа. В таком случае вместо реальных функций распределения //»(¿О/мЧО можно

использовать результаты их аппроксимации, что позволяет сформулировать в итоге для нахождения параметров распределения частиц износа, генерируемых дизелем, критерии следующего вида:

М\х) =

{АЛ)

->шш;

(36)

г{А1,А2)/{В1,В2^)~ & + ]>>/(</) (37)

V к У

Выражения (36), (37) дают возможность установить связь между переменными оптимизации Л2 и величиной е (Л;, Д^, с одной стороны, и переменными оптимизации Ви В2, с другой стороны. Здесь — аппроксимация

функции распределения частиц износа, поступающих из двигателя.

Сформулированная задача в целом представляет собой один из вариантов задач многокритериальной (векторной) оптимизации, где в нашем случае различными критериями являются оптимизационные критерии (36), (37) для разных конфигураций систем очистки РММ. Как известно, у данной проблемы, определяемой на компактной области параметров оптимизации V* е £, может быть (инфинитное) множество решений (точек Парето). Для получения конкретных результатов в этих случаях используют различные подходы, что представляет из себя этап практической реализации. В данной ситуации эффективным и продуктивным оказался метод решения, основанный на нормализации критериев с последующим применением принципа гарантированного результата.

На основе описанного выше алгоритма была проведена расчетная оценка определения функций распределения частиц износа, генерируемых двигателем, на примере СДВС модели 624Т8(6ЧН24/31) при его работе на дистиллятном топливе (табл. 4).

Таблица 4

Результаты нелинейной векторной оптимизации

Вариант комплектации системы очистки Скорость поступления Ре, г/ч Параметры функции распределения частиц износа КМ) Параметры функции распределения частиц износа Экспериментальное / расчетное значение сре, г/т Сходимость, %

ФТОМП 0,102 0,74 0,56 0,402 0,224 9,41/9,96 8,6

ФТОМП + ЧЦО 0,123 0,68 0,43 0,320 0,202 4,37/4,20 3,9

Разработанная имитационная модель (30) — (32) и результаты идентификации параметров распределения частиц продуктов износа, генерируемых дизелем, использована для обоснования пороговых значений сМе при решении дихотомических задач диагностирования СДВС.

В седьмой главе проведен комплекс исследований по оценке влияния нестационарного режима долива свежего масла в СС на его коллоидную стабильность и состояние дизеля. В результате физического и имитационного моделирования, лабораторных и моторных испытаний выработаны рекомендации, минимизирующие возможные негативные последствия долива масла в РММ.

Комплексная лабораторная оценка массодисперсных процессов при доливе свежего масла в СС судового дизеля осуществлялась с помощью современных статистических методов планирования и анализа эксперимента. Выбор области факторного пространства основывался на тщательном анализе априорной информации.

Микроскопическое исследование включало в себя наблюдение объекта в микроскоп, фотографирование по разным полям обзора. Обработка цифровых изображений осуществлялась в программе Scion Image, которая производит автоматизированный подсчет частиц с определением их морфологических параметров. Статистическая и математическая обработка результатов морфологического анализа частиц осуществлялась с помощью различных специализированных программ - Statistica, Excel, MATHEMATICA.

Модель изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при смешивании его со свежим при обработке лабораторного эксперимента получена в виде системы двух уравнений:

_ 0,406-0,999*"™ -Щч^09. 1 - о 135 '

щч™ (38)

_ 250,2-1,006 дол ° — О 103 1 239 '

ЩЧСГ -щч0£

где Áms, Ата - это соответственно отношение средней площади и среднеквадратичного отклонения частиц в РММ после долива к средней площади и среднеквадратичному отклонению частиц до долива; Удол - объем доливаемого масла.

Оценка работоспособности экспериментальной модели изменения дисперсности продуктов загрязнения работающего масла была подтверждена и в условиях судового эксперимента.

С целью практической реализации проведенных исследований был выполнен поиск рациональных режимов долива, которые позволили бы минимизировать отрицательное влияние долива на работу СДВС и увеличить ресурс работы средств очистки.

В качестве параметра оценки наличия в масле частиц грубодисперсной фазы (ГДФ) предложено использовать Q(p, - интенсивность очистки полнопоточного фильтра тонкой очистки масла (ФТОМП). Этот показатель универсален. С одной стороны, его увеличение однозначно указывает на сокращение ресурса работы бумажных ФЭ, с другой стороны - на увеличение в работающем моторном масле количества ГДФ загрязнений, поскольку коэффициент полноты отсева тем выше, чем больше в РММ частиц, соизмеримых с размером пор фильтровального материала. Очевидно, что минимизация отношения интенсивности очистки после долива масла Q<P(,n) к интенсивности очистки до долива Q(p, может служить показателем негативного влияния долива масла в систему смазки и одновременно критерием коллоидной устойчивости РММ:

■» mm.

(39)

С помощью модельного эксперимента были рассчитаны значения Кд при доливе масла в объеме Кдол = 1-62 %. Выполненные расчеты показали наличие минимума в функции Кв =ДКТ). Величина долива масла, при котором наблюдается наименьшее значение Кд, было названо рациональным объемом долива Крац. Выявлено, что величина минимума критерия Ад зависит от состояния и типа применяемого моторного масла. Определены основные факторы, влияющие на величину рационального долива. К ним относятся: исходное щелочное число ММ (X]), его остаточное щелочное число (х2) и отношение с1* / о^ (х3).

По результатам математического моделирования с помощью факторного эксперимента найдено регрессионное уравнение, определяющее Крац:

Полученная математическая зависимость позволяет определить рациональный режим долива, минимизирующий негативное влияние долива на дисперсность продуктов загрязнения моторного масла. Анализ процесса долива в СС дизеля масел с разными эксплуатационными свойствами позволил выявить причины, требующие снижения объемов доливаемого свежего масла до рациональных пределов. Соблюдение выработанных рекомендаций позволяет сохранить рабочие свойств масла на определенном уровне в течение длительного периода времени без ухудшения ресурсных показателей СДВС.

В восьмой главе приведены основные результаты экспериментальных и расчетных исследований по разработке комплекса научно-технических решений обеспечения безопасности работы СДВС на основании мониторинга РММ.

Осуществлена оценка влияния типа цилиндрового масла на ресурсосберегающую эксплуатацию судового дизеля. Наиболее распространенные на флоте цилиндровые масла можно разделить на две группы по вязкости. Первая имеет значение этого показателя, равное 15-17, а вторая - 20 сСт.

Испытания проходили на дизеле 6ДКРН74/160-3 (Ре = 8530 кВт, п = 140 мин'1). За период наблюдения в течение 820 ч дизель эксплуатировался на трех сортах цилиндровых масел.

На первом этапе испытаний использовалось масло М-16-Е2(30), на втором - Talusia ХТ-70 и на последнем - Chevron Délo Cyloil Special (рис. 8).

Как следует из представленных данных, наихудшие результаты получены на первом этапе. Среднестатистическое содержание продуктов износа в ОЦМ составляло 134 г/т против 31,6 и 32,7 соответственно на втором и третьем этапах испытаний.

Аналогичные результаты были получены при статистической обработке результатов анализов проб ОЦМ и с других судов. Исследовались типы дизелей, имеющие различную наработку после технического обслуживания.

^рац =-118,3+0,544*]-1,216x1+25,9Ъх2 -1,225* -1,801*3 +4,998*^3 -1,575*з.

-2_

(40)

Рис. 8. Влияние типа цилиндрового масла на интенсивность изнашивания деталей ЦПГ дизеля 6ДКРН74/160-3

Результаты исследований убедительно свидетельствуют о том, что скорость изнашивания деталей ЦПГ при применении масел М-16-Е2(30) и М-16-Е2(60) в несколько раз выше, чем при использовании цилиндровых масел, имеющих класс вязкости 20 (ГОСТ 17479.1-85) или SAE 50 (стандарт SAE J300). Во всех случаях осредненная по цилиндрам величина Fe была выше его порогового значения Fe0. Данный факт однозначно указывает на то, что идет интенсивное изнашивание деталей ЦПГ, а техническое состояние дизеля классифицируется как неисправное.

Таким образом, было установлено, что наилучшие результаты в эксплуатации по критерию «минимальная скорость изнашивания» достигаются при использовании цилиндровых масел, имеющих вязкость 19-21 сСт при 100 °С. Некоторые марки цилиндровых масел, например М-16-Е2(30), М-16-Е2(60), не удовлетворяют требованиям надежной и долговечной работы крейцкопфных дизелей (особенно длинноходовых) по своим вязкостно-температурным характеристикам. Необходимые рекомендации были переданы в судоходные компании ДВ бассейна.

На флот поставляются различные цилиндровые масла с диапазоном изменения щелочного числа от 30 до 70 мг КОН/г, а также применяются топлива с широким диапазоном содержания серы - от 0,5 до 4,5 %. Для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых крейцкопфных МОД при различных условиях эксплуатации в процессе работы в разных районах Мирового океана была построена номограмма. Номограмма рассчитана по зависимости (9) на основании полученных в гл. 3 критериев безопасной эксплуатации деталей ЦПГ судовых крейцкопфных МОД.

В этой же главе приводятся расчеты пороговых значений концентрации Fe в ОЦМ для распознавания классов технического состояния ЦПГ крейцкопфных МОД (табл. 5). Расчеты выполнены по имитационной модели (5) -(6) накопления продуктов износа в ОЦМ на основании экспериментальных данных о скорости изнашивания деталей этих трибосопряжений.

Таблица 5

Скорость изнашивания деталей ЦПГ и пороговые значения сГе (г/т) в пробах ОЦМ для различных классов ТС

Марка Скорость из- Скорость из- Пороговое Пороговое Пороговое

двигателя нашивания нашивания значение значение значение

ЦВ, мм/1000 ПК, мм/1000 для ТС для ТС для ТС

ч ч 1-го класса 2-го класса 3-го класса

S26MC 0,037 0,254 79 99 111,2

L35MC 0,037 0,254 120 150 168,4

L42MC 0,037 0,254 112,5 141 158

L50MC 0,061 0,457 147 184 207

L60MC 0,061 0,457 140 175,2 197,1

L70MC 0,061 0,457 117 147 165

S70MC 0,075 0,469 107 127 141

S80MC 0,075 0,469 81 94,8 105

Судовой персонал, используя методы экспресс-анализа физико-химических свойств ОЦМ и содержания в нем продуктов износа, способен с помощью представленных в диссертации научно обоснованных норм пороговых значений результатов трибомониторинга и критериев обеспечить эффективное управление технической эксплуатацией ЦПГ судовых крейцкопфных МОД.

Применительно к тронковым дизелям по разработанной имитационной модели трибодиагностики был создан программный комплекс расчета процессов накопления продуктов износа в РММ систем смазки. Программы реализованы на алгоритмическом языке FORTRAN и MATHEMATICA.

В результате имитационного моделирования установлено, что при определении пороговых значений концентраций сМе учет комплектации систем агрега-

тами очистки, сорта топлива и масла обязателен (рис. 9).

1,0 1,5

л с' г/т /

и / / M //

/ 1/ ! ! 1

У N

/ 2 -у—

K/V V"V"V

г H к

0,5

1,0

1,5

2,0 х, тыс.ч

32 28 24 20 16 12 8 4 О

Рис. 9. Динамика накопления содержания железа с е и изменение

дисперсности частиц износа </е при работе дизеля на дистиллятном (а) и тяжелом (б) топливах с различной комплектацией его СС: 1 - очистка масла ФТОМП; 2 - комбинация ФТОМП и ЦО

Для реализации метода трибомониторинга в работе предложен алгоритм определения пороговых значений концентрации сМс для малосерийных наблюдаемых объектов, а также для распознавания по результатам трибомониторинга технического состояния СДВС, впервые поступающих под наблюдение.

Согласно полученным данным важным условием безопасной эксплуатации судовых дизелей являются своевременность проведения процедуры долива и обеспечение систематичности этого процесса с соблюдением правила небольших количеств долива.

Полученная экспериментальная зависимость рационального долива (40) позволяет разработать процедуру, минимизирующую возможное негативное влияние долива. Серьезной проблемой ее применения является трудность определения величин с1'п ДФ в условиях эксплуатации. Однако выполненные лабораторный и моторный эксперименты позволили выявить корреляцию между величиной х (с1] / а^ ) и диспергирующе-стабилизирующей способностью (ДСС): ДСС = 0,473х3 -2,192х2 + 3,431*- 1,402. (41)

С целью исключения волюнтаризма при доливе ММ разработана научно обоснованная методика выбора рационального режима, базирующаяся на полученных расчетных зависимостях и моделях. Ее основу составляет номограмма (рис. 10).

Предложенный комплекс научно-технических решений, основанный на результатах мониторинга РММ, создает условия для обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации СДВС как при работе на дистиллятных,

Рис. 10. Номограмма определения рационального режима долива

Этот эффект зачастую не имеет своего денежного выражения, но безусловно важен и полезен при создании необходимого уровня безопасности при эксплуатации судовой энергетической установки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан комплекс методик решения проблемы безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе контроля показателей работающего масла и содержания в нем продуктов износа. Особенность его состоит в системном подходе при исследовании временных, причинно-следственных отношений на множестве возможных дефектов, что позволило создать обобщенный иерархический алгоритм распознавания технического состояния ОД по результатам трибомониторинга и трибодиагностики.

2. На системном подходе с использованием стохастических уравнений Колмогорова - Фоккера - Планка разработана модель трибодиагностики тронкового дизеля, включающая в себя:

- имитационную модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки судового дизельного двигателя;

- стохастические модели очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

- методику векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений судовых дизелей;

- имитационную триботехническую модель зависимости скорости изнашивания ДВС от износных свойства РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов.

Предложенная система формализованных моделей позволяет решать дихотомическую задачу разделения множества технических состояний СДВС в пространстве диагностических параметров трибомониторинга для целей их безопасной и ресурсосберегающей эксплуатации.

3. Отличие разработанной модели трибодиагностики от существующих кинетических зависимостей состоит в учете угара и стохастического периодического долива масла в СС, а также переменной интенсивности очистки РММ в агрегатах очистки разного принципа действия, обусловленной нестационарным характером распределения частиц износа в СС по времени.

4. Уточнены некоторые положения фильтрования и центрифугирования (сепарирования) сложных коллоидно-дисперсных систем, включающие продукты износа дизеля. Новый результат применительно к задачам трибодиагностики достигнут:

- моделированием через безразмерную координату отсева совместного действия на частицы износа при фильтровании адгезионной, седиментационной и химмотологической групп задержания и ситового отсева, реализуемого по полученной интегрированной стохастической ячеисто-решетчатой модели фильтрования, которая позволяет идентифицировать разделительную способность тканых сеток и волоконных ФМ с нерегулярной поровой структурой;

- рассмотрением влияния на эффективность очистки случайных воздействий на ДФ, распределения скоростей меридионального потока в межтарельчатом пространстве центробежного сепаратора и при движении суспензии через двумерные поры фильтровального материала.

5. Предложен метод идентификации функции распределения частиц продуктов износа, генерируемых дизелем в СС. Полученные решения основаны на теории многокритериальной оптимизации и имитационном моделировании сложных динамических процессов циркуляции частиц продуктов износа в СС судового дизеля.

6. Сопоставление результатов численного моделирования и данных трибо-мониторинга дизелей в эксплуатации на судах показало, что они хорошо согласуются. Проведенные имитационные исследования динамики накопления продуктов износа в работающем масле дизелей позволили установить существенное влияние на этот процесс комплектации системы смазки агрегатами очистки, качества применяемого топлива и моторных свойств смазочного масла.

Использование данной модели для целей трибодиагностики ДВС дает возможность научно обосновать пороговые значения концентраций продуктов износа в работающем масле с учетом эффективности очистителей и тем самым повысить достоверность и глубину диагностирования судовых дизелей по содержанию продуктов износа в их работающем масле.

7. Разработан вероятностно-статистический подход распознавания технического состояния деталей ЦПГ крейцкопфных МОД по данным трибомо-ниторинга с привлечением методов многомерной статистики и теории статистических решений. Определены критерии, позволяющие оценить степень различимости технического состояния деталей ЦПГ крейцкопфных МОД по данным трибомониторинга.

8. Впервые разработана имитационная модель накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле. Показана хорошая сходимость расчетных и экспериментальных данных трибомониторинга. Применение предложенной имитационной модели позволяет осуществлять распознавание технического состояния судовых крейцкопфных МОД по данным трибомониторинга, выявляя изменение условий трения и увеличение скорости изнашивания деталей ЦПГ.

9. Предложен критерий Кд для оценки устойчивости дисперсной фазы нерастворимых загрязнений в работающем масле при его освежении. На базе этого критерия с использованием теории планирования лабораторного эксперимента получена регрессионная зависимость в форме полинома, позволяющего определить в зависимости от щелочности свежего и работающего ММ и диспергирующих свойств последнего рациональный долив свежего масла, при котором Лд принимает минимальное значение.

10. В результате проведенных исследований предложены научно обоснованные технические решения, реализующие алгоритмические и методические принципы повышения эффективности технической эксплуатации СДВС. Их практическое выражение нашло себя в:

- определении условий разделения пространства диагностических признаков по типам состояния ОД с учетом угара и эксплуатационных свойств ММ, качества применяемого топлива, форсировки, режимов эксплуатации дизеля и эффективности работы МО;

- разработанной и внедренной инструкции определения технического состояния СДВС по результатам мониторинга работающего масла, включающей в себя критерии и условия разделения технического состояния ОД на классы;

- методике расчета предельных норм содержания продуктов износа в ОЦМ по данным эксплуатации крейцкопфных МОД и критерии определения минимальной величины остаточного ЩЧ в отработанном цилиндровом масле;

- рекомендациях по научно обоснованным рациональным режимам до-лива моторного масла для компенсации его угара, обеспечивающим самые выгодные условия эксплуатации СДВС.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В РАБОТАХ:

Издания, рекомендуемые ВАК

1.Надежкин, A.B. Обеспечение безопасной эксплуатации судовых крейцкопфных дизелей по результатам трибомониторинга / A.B. Надежкин // Двигателестроение. - 2011. - № 1. - С. 29-32.

2.Надежкин, A.B. Подходы и критерии для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых крейцкопфных дизелей по параметрам отработанного цилиндрового масла / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин, A.B. Безвербный// Судостроение.-2011.-№2,- С. 30-33.

3.Надежкин, A.B. Оптимизация режимов сепарирования моторного масла в судовых дизелях методами вариационного исчисления / Т.П. Кича, A.B. Надежкин, Н.К. Пак // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.-2011.-№ 1.-С. 112-116.

4.Надежкин, A.B. Оптимизация поровой структуры фильтровальных сеток для очистки горюче-смазочных материалов на судах / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Г.Г. Галстян // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.-20Ю.-№ 1.-С. 159-165.

5.Надежкин, A.B. Имитационная модель трибодиагностики двигателей внутреннего сгорания / A.B. Надежкин, A.B. Безвербный, Г.П. Кича // Трение, износ и смазка. - 2009. - № 3. - С. 6-14.

6. Надежкин, A.B. Моделирование динамики распределения частиц износа в системе смазки судового двигателя / A.B. Безвербный, A.B. Надежкин // Математическое моделирование. — 2008. - Т. 20. - С. 160-172.

7.Надежкин, A.B. Оценка влияния различных факторов на интенсивность изнашивания деталей цилиндропоршневой группы судовых крейцкопфных дизелей по данным трибомониторинга / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. -№2.-С. 189-193.

8.Надежкин, A.B. Разработка системных принципов решения задач трибодиагностики судовых дизелей / A.B. Надежкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - № 1. - С. 212-215.

9. Надежкин, A.B. Управление техническим состоянием цилиндропоршневой группы судовых крейцкопфных дизелей по результатам трибомо-

ниторинга / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -2008,- № 1.-С. 210-212.

10.Надежкин, A.B. Расчет эффективности очистки горюче-смазочных материалов на судах циклонированием / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов // Транспортное дело России. - 2006. - СП № 7 - С. 86-88.

11.Надежкин, A.B. Имитационная диагностическая модель кинетики накопления в системе смазки судового дизеля частиц продуктов износа / A.B. Безвербный, A.B. Надежкин // Транспортное дело России. - 2006. - СП №7. -С. 100-105.

12.Надежкин, A.B. Нанопроцессы при доливе свежего масла в систему смазки судового дизеля / A.B. Надежкин, И.В. Соколова // Транспортное дело России. - 2006. - СП № 7. - С. 105-107.

13. Моделирование изнашивания судовых тронковых дизелей при использовании унифицированных моторных масел / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов и др. // Трение и износ. - 2004. - Т. 25. - № 6. - С. 635-641.

М.Надежкин, A.B. Стохастическое моделирование разделения сложных гетерогенных систем в судовых аппаратах / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин // Механика и процессы управления. - Челябинск: УрО PAT, 2004.-Т. 1.-С. 145-157.

15.Надежкин, A.B. Системное решение проблемы ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых тронковых дизелях / A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов, A.A. Калиберда // Транспортное дело России. - 2004. - № 2. -С. 40-45.

16.Надежкин, A.B. Имитационное моделирование смазки трибосопря-жений и изнашивания основных деталей ДВС / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов // Транспортное дело России. - 2004. - № 2. - С. 51-53.

17. Опыт применения и перспективы развития самоочищающихся фильтров в системах смазки судовых ДВС / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, А.К. Артемьев и др. // Двигателестроение. - 1985. -№ 7. - С. 28-31.

18.Надежкин, A.B. Оптимизация и выбор параметров тканых сеток топливных и масляных самоочищающихся фильтров / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, А.К. Артемьев// Двигателестроение. - 1984. -№ 11. - С. 35-38.

Монографии

19.Надежкин, A.B. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых дизелях / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин. - Владивосток: Изд-во Мор. гос. ун-та, 2011. - 372 с.

Авторские свидетельства

20.A.c. № 1778326 СССР МКИ5 F01M1/01. Система смазки двигателей внутреннего сгорания / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин, Г.М. Липин (СССР). -№ 4838171/06; заявл. 14.05.90; опубл. 30.11.92, Бюл. № 44. - 12 с.

21.A.c. № 1673163 СССР МКИ5 B01D25/36. Очиститель загрязненного потока / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, В.Н. Данилов, O.A. Куликов, В.К. Мисюра (СССР). -№ 4640613/26; заявл. 30.12.88; опубл. 30.08.91, Бюл. № 32. -4 с.

22.А.С. № 1535593 СССР МКИ5 B01D36/00 Маслоочистительный комплекс / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.И. Шилин, O.A. Куликов (СССР). -№ 4366703/23-26; заявл. 28.12.87; опубл. 15.01.90, Бюл. №2.-6 с.

Статьи и доклады в региональных изданиях

23. Надежкин, A.B. Управление безопасной и экономичной технической эксплуатацией цилиндропоршневой группы крейцкопфных дизелей / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин // Сб. науч. тр. Дальрыбвтуза. - 2011. - № 24. - С. 86-92.

24.Надежкин, A.B. Идентификация технического состояния крейцкопф-ного дизеля по данным трибомониторинга на основе имитационного моделирования / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин // Сб. науч. тр. Дальрыбвтуза. -2011.-Т.23.-С. 89-97.

25. Study of marine lubricants when training merchant marine specialists. Marine diesel technical condition monitoring based on oil performance analysis / A.V. Nadezhkin // Lubrication of Marine Engines: Trainings for the future and for better performance Organized by the Sealub Alliance and Maritime State University. - Vladivostok, 2010. - P. 28-37.

26. Надежкин, A.B. Новые научно-технические решения по ресурсосберегающему маслоиспользованию в судовых дизелях / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, A.B. Голеншцев // Матер, восьмой междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы транспорта Дальнего Востока». -Владивосток: Мор.гос.ун-т, 2009. - С. 104-107.

27.Надежкин, A.B. Химмотологические принципы обеспечения ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых дизелях / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, A.B. Голенищев // Матер. 52-й Всерос. науч. конф. - Владивосток: ТОВМИ, 2009. - С. 102-106.

28. Надежкин, A.B. Структурно-функциональная схема диагностического комплекса при решении задач трибомониторинга судовых дизелей / A.B. Надежкин // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона: матер, междунар. науч.-техн. конф. «Двигатель-2008». - Хабаровск: ТОГУ, 2008. - С. 291-297.

29.Надежкин, A.B. Трибодиагностика цилиндропоршневой группы крейцкопфного дизеля / A.B. Надежкин, В.Н. Даничкин // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона: матер, междунар. науч.-техн. конф. «Двигатель-2008». - Хабаровск: ТОГУ, 2008. - С. 308-312.

30.Надежкин, A.B. Влияние долива на нанопроцессы в работающем моторном масле судовых дизелей / A.B. Надежкин, И.В. Соколова // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона: матер, междунар. науч.-техн. конф. «Двигатель-2008». - Хабаровск: ТОГУ, 2008. - С. 318-323.

31.Надежкин, A.B. Оценка влияния массообмена на дисперсность работающего моторного масла судовых дизелей / И.В. Соколова, A.B. Надежкин // Научное обозрение. - 2008. -№ 1. - С. 59-63.

32.Надежкин, A.B. Новые стохастические модели фильтрования используемых в ДВС сложных коллоидно-дисперсных сред / Г.П. Кича, A.B. На-

дежкин, A.B. Голенищев // Матер. 51-й Всерос. науч. конф. - Владивосток: ТОВМИ, 2008. - С. 86-88.

33.Надежкин, A.B. Диагностирование дизельных двигателей по параметрам продуктов износа в работающем моторном масле / A.B. Надежкин, A.B. Безвербный // Матер, междунар. конф. «Двигатель-2007». - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - С. 529-534.

34.Надежкин, A.B. Нанопроцессы при доливе свежего масла в систему смазки судового тронкового дизеля / A.B. Надежкин, И.В. Соколова // Исследование, проектирование и техническая эксплуатация судовых ДВС: сб. докл. междунар. науч.-техн. сем. - СПб.: СПбГУВК, 2006. - С. 151-155.

35.Надежкин, A.B. Исследование стабильности дисперсной системы работающих моторных масел при доливе свежего масла в систему смазки дизеля / A.B. Надежкин, И.В. Соколова // Исследование по вопросам повышения эффективности судостроения и ремонта. - Владивосток: ДВГТУ, 2006. -Вып. 46.-С. 193-199.

36.Надежкин, A.B. Влияние угара моторного масла на его старение и состояние дизеля / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе АТР: докл. междунар. науч.-техн. конф. «Двигатель-2005»,-Хабаровск: ТОГУ, 2005. - С. 308-314.

37.Надежкин, A.B. Научно-технические основы ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых тронковых дизелях / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин // Проблемы транспорта Дальнего Востока: сб. пленар. докл. VI междунар. науч.-практ. конф - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2005. - С. 30-32.

38.Надежкин, A.B. Исследование коллоидной стабильности работающих моторных масел при их смешивании со свежим / A.B. Надежкин, И.В. Соколова // Проблемы транспорта Дальнего Востока: сб. пленар. докл. VI междунар. науч.-практ. конф - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2005. - С. 175-178.

39.Надежкин, A.B. Автоматизированная система нормирования, контроля и учета расходования горюче-смазочных материалов и воды флотом судоходной компании / A.B. Надежкин, П.Е. Щербинин, В.Ю. Афанасьев // Проблемы транспорта Дальнего Востока: сб. пленар. докл. VI междунар. науч.-практ. конф - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2005. - С. 193-196.

40.Надежкин, A.B. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых тронковых дизелях при сжигании низкосортных топлив / Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин, С.А. Завадский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2004. -№ 2. - С. 125-135.

41.Надежкин, A.B. Новые кинетические модели очистки фильтрованием сложных коллоидно-дисперсных сред топливных и смазочных систем ДВЭУ / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов // Проблемы транспорта Дальнего Востока: матер. V междунар. науч.-практ. конф. - Владивосток: Дальневост. гос. мор. акад., 2003. - С. 486-489.

42.Надежкин, A.B. Комбинированные маслоочистительные комплексы судовых дизелей: разработка конструкций и оценка моторной эффективно-

ста / A.B. Надежкин, Г.П. Кича, С.Б. Перминов // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе АТР: докл. междунар. науч.-техн. конф. «Двигатель-2002». - Хабаровск: Хабар, гос. техн. ун-т, 2002. - С. 184-188.

43.Надежкин, A.B. Избирательность работы средств очистки и информационная значимость спектрального анализа работающего масла для диагностики судовых механизмов / A.B. Надежкин // Наука - морскому образованию на рубеже веков: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. - Владивосток: ДВГМА, 2000.-С. 54-55.

44.Надежкин, A.B. Исследование влияния эксплуатационных и физико-химических свойств цилиндровых масел на изнашивание деталей ЦПГ судовых дизелей / A.B. Надежкин // Морское образование на Дальнем Востоке: тез. докл. межвуз. науч.-техн. конф. - Владивосток: ДВГМА, 1996. - С. 11.

45.Надежкин, A.B. Комбинированные топливо- и маслоочистительные комплексы судовых форсированных дизелей и их эксплуатационная эффективность / Н.М. Свистунов, A.B. Надежкин, О.В. Осипов // Исследование по эффективности и качеству судоремонта и техническому обслуживанию флота: сб. науч. тр.. - Владивосток: ДВГМА, 1996. - С. 17-24.

46.Надежкин, A.B. Параметры масла подпоршневых полостей судовых крейцкопфных дизелей как критерий изнашивания и технического состояния деталей ЦПГ / В.Н. Даничкин, A.B. Надежкин // Теория и практика рационального использования горюче-смазочных материалов и рабочих жидкостей в технике: тез. докл. науч.-техн. конф. - Челябинск: ЧФ НАТИ, 1996. - С. 107.

47.Надежкин, A.B. Физико-химические и эксплуатационные свойства моторных масел / Н.М. Свистунов, Г.П. Кича, A.B. Надежкин. - М.: В/О «Мортехинформреклама», 1995. - 56 с.

48.Надежкин, A.B. Стохастические модели фильтрования и центрифугирования горюче-смазочных материалов при использовании их в энергетических установках / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Воробьев // Актуальные проблемы фундаментальных наук: тез. докл. второй междунар. науч.-техн. конф., 24-28 янв. 1993 г. / Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана. - М.: Тех-носфераинформ, 1993.-Т. 1. - А149-А152.

49.Надежкин, A.B. Имитационное моделирование старения моторного масла и изнашивания ДВС / A.B. Надежкин, Г.П. Кича, Н.М. Свистунов // Совершенствование быстроходных дизелей: тез. междунар. науч.-техн. конф. - Барнаул: АГТУ, 1993. - С. 52-53.

50.Надежкин, A.B. Повышение эффективности смазочных систем судовых дизелей / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, В.К. Мисюра // Проблемы энергетики транспорта: сб. науч. тр. - М.: Транспорт, 1990. - 86-90.

51 .Надежкин, A.B. Контроль эксплуатационных свойств топлив и масел / Н.М. Свистунов, Г.П. Кича, A.B. Надежкин. - М.: В/О «Мортехинформреклама», 1989.-48 с.

Надежкин Андрей Вениаминович

МОНИТОРИНГ РАБОТАЮЩЕГО МОТОРНОГО МАСЛА В СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать 22.08.2011 Формат 60x84/16 Бумага писчая. Уч.- изд. л. 2,0. Тираж 150 экз. Заказ N° 518 Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 690059 г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ "СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПО ПАРАМЕТРАМ РАБОТАЮЩЕГО МАСЛА.

1.1. Роль и место контроля параметров работающего масла в системе управления безопасной эксплуатацией судовые дизелей.-1-5—

--Ь-2—Мониторинг^заботающего моторного масла как средство обеспечения ресурсосберегающей эксплуатации СДВС.

1.2.1. Трибомониторинг и трибодиагностика СДВС. Теоретические основы и практические аспекты.

1.2.2. Анализ влияния маслообмена в системе смазки СДВС на изменение параметров работающего масла.

1.3. Обзор современных методов расчета эффективности очистки моторного масла в судовых дизелях.

1.4. Виды и особенности изнашивания деталей судовых дизелей. Морфология частиц износа.

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований.

2. МОНИТОРИНГ РАБОТАЮЩЕГО МАСЛА КАК СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ПРОЦЕСС РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

2.1. Разработка системных принципов решения задач трибодиагностики тронковых двигателей внутреннего сгорания.

2.2. Особенности структурно-функциональной схемы трибомониторинга крейцкопфных судовых дизелей.

2.3. Выводы.

3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ И ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ КРЕЙЦКОПФНЫХ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТРИБОМОНИТОРИНГА.

3.1. Факторы, определяющие поступление продуктов износа в отработанное цилиндровое масло. Построение диагностической матрицы.

3.2. Статистическая идентификация технического состояния объекта трибомониторинга.

3.3. Анализ кинетических кривых коэффициентов корреляции данных трибомониторинга.

3.4. Разработка критериев для управления техническим состоянием цилиндро-поршневой группы крейцкопфных МОД по данным трибомониторинга.

3.5. Разработка имитационной модели накопления продуктов износа в отработанном цилиндровом масле.

3.6. Выводы.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ИЗНАШИВАНИЯ ТРОНКОВЫХ СДВС

И ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РММ.

4.1. Программный комплекс нормирования и учета расходования горюче-смазочных материалов на судах.

4.2. Формализация стохастических процессов долива масла в систему смазки. .-■-■-■.-.-. — --. гг. гт. г. .V. .т. гг.

4.3. Моделирование износных свойств судовых топлив и работающих моторных масел.

4.4. Выводы.

5. СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ МОТОРНОГО МАСЛА И УДАЛЕНИЯ ИЗ НЕГО ПРОДУКТОВ ИЗНОСА ФИЛЬТРОВАНИЕМ И ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕМ.

5.1. Идентификация удаления из работающего моторного масла продуктов износа дизелей фильтрованием.

5.2. Детерминированные модели очистки работающего моторного масла центрифугированием и сепарированием.

5.3. Уточнение стохастических моделей очистки моторного масла с учетом флуктуаций скорости осаждения дисперсной фазы.

5.4. Выводы.

6. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТРИБОДИАГНОСТИКИ ТРОНКОВОГО ДИЗЕЛЯ.

6.1. Моделирование динамики распределения частиц износа в системе смазки тронкового СДВС.

6.2. Идентификация распределения размеров частиц износа методом нелинейной векторной оптимизации.

6.3. Выводы.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОЛИВА МОТОРНОГО МАСЛА В СИСТЕМУ СМАЗКИ НА ИЗМЕНЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ

И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ.

7.1. Разработка экспериментальной модели влияния режимов долива моторного масла на его показатели.

7.2 Оценка влияния дисперсного состава продуктов загрязнения моторного масла на техническое состояние судовых дизелей.

7.3. Имитационное моделирование различных режимов долива на эффективность эксплуатации судовых дизелей.

7.4. Выводы.

8. КОМПЛЕКСНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ

И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СДВС.

8Л. Обеспечение безопасной эксплуатации ЦПГ крейцкопфного дизеля по результатам мониторинга отработанного цилиндрового масла.

8.2. Разработка аналитических методов поиска пороговых значений данных трибомониторинга тронковых СДВС.

8.3. Разработка практических-рекомендаций по выбору рациональных режимов долива в систему смазки СДВС.

8.4. Выводы.

Согласно «Стратегии развития морской деятельности России до 2030 г.» [65] предусматривается обеспечение интересов Российской Федерации в Мировом океане, повышение эффективности основных видов морской деятельности и, в частности, усиления мер по обеспечению безопасности мореплавания. Следует особо отметить, что Международная морская организация (ИМО) в настоящее время последовательно решаетзадачиповышения-безо-пасности мореплавания. Одним из приоритетных направлений её деятельности в этом направлении является Международный кодекс по управлению безопасностью (МКУБ) [165, 170].

Анализ несоответствий по МКУБ показывает, что наибольший их процент приходится на категорию «техническое обслуживание и ремонт судна и оборудования» [202]. При этом основная доля нарушений связана с главными и вспомогательными двигателями морских судов. Главные и вспомогательные судовые дизеля относятся к наиболее сложным объектам. В то же время безопасность эксплуатации судов в первую очередь зависит от надежности их функционирования [182].

Проблема обеспечения надежности является одной их центральных на всех стадиях «жизненного» цикла» судового двигателя внутреннего сгорания (СДВС): проектирование, производстве, эксплуатации [10, 18, 102, 151,152]. Мощным средством поддержания необходимого уровня надёжности технического объекта является научная организация процесса его эксплуатации. В ней особая роль принадлежит диагностированию, по результатам которого определяется действительное техническое состояние (ТС) объекта диагностирования (ОД) и характер его изменения во времени [9, 28, 34, 52, 98, 199].

Работающее моторное масло (РММ) из системы смазки судового дизеля несет в себе информацию о термодинамических, химических и триботехни-ческих процессах происходящих в цилиндрах [19, 29, 40, 46, 119, 189,190]. Носителями этой информации являются физико-химические показатели самого РММ, а также содержащиеся в нем продукты износа трущихся сопряжений дизеля и неполного сгорания топлива. Информация о концентрации частиц износа в масле и их распределении по размерам позволяет решать задачи распознавания технического состояния ОД. Обширные научные исследования, проведенные-во многих странах мира; показали высокую достоверность определения предполагаемых дефектов на основании анализа РММ двигателей [20, 21, 51, 52, 55, 59, 83, 146, 147, 154, 168, 186, 197].

Актуальность исследований по повышению эффективности мониторинга РММ обусловлена необходимостью широкого внедрения методик и алгоритмов распознавания технического состояния СДВС на основе информации, извлекаемой из пробы РММ с целью принятия научно-обоснованных решений по управлению безопасной и ресурсосберегающей эксплуатацией судового дизеля. Комплексный подход к этому вопросу позволит значительно повысить достоверность и глубину результатов оценки технического состояния смазываемых узлов трения СДВС.

Углубление переработки нефти сопровождается ухудшением качества товарных топлив, что приводит к понижению надежности работы и ресурсных показателей СДВС при их эксплуатации на продуктах крекинг-процесса. При этом увеличивается интенсивность старения моторного масла (ММ), загрязнения дизелей углеродистыми отложениями и скорость изнашивания их основных деталей [13, 19, 22, 23, 46, 69, 100, 190,191].

Приспособление ДВС 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 эффективности технического обслуживания. Эффективный мониторинг РММ - один из способов ослабить влияние ухудшения качества топлива на экономические и ресурсные показатели ДВС.

В данной работе осуществлен системный подход к повышению эффективности мониторинга РММ судовых дизелей. Комплексность подхода реализована в результате рассмотрения совместного влияния множества эксплуатационных факторов на дизель, оцениваемого через состояние РММ. Это тот индикатор,"который указывает на хорошую сбалансированность разрабатываемых мероприятий с достижением наибольшего технико-экономического эффекта. Поэтому исследованием массодисперсного обмена гГабразивности нерастворимых примесей РММ удалось на основе имитационного моделирования оценить влияние разработанных научно-технических решений на долговечность и ресурс СДВС.

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

- разработанный на основе системного подхода обобщенный иерархический алгоритм распознавания технического состояния СДВС по результатам трибомониторинга и трибодиагностики;

- созданная имитационная модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки судового тронкового дизельного двигателя;

- уточненная стохастическая модель очистки РММ фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от продуктов износа;

- разработанная методика векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений тронковых СДВС;

- предложенная имитационная триботехническая модель зависимости скорости изнашивания ДВС от износных свойств РММ в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов;

- разработан вероятностно-статистическим подход распознавания технического состояния деталей ЦПГ крейцкопфных МОД по данным мониторинга отработанного цилиндрового масла с привлечением методов многомерной статистики и теории статистических решений;

- впервые разработанная имитационная модель накопления продуктов износа деталей ЦПГ крейцкопфных МОД в отработанном цилиндровом масле;

- полученные математические модели, описывающие изменение дисперсности продуктов загрязнения работающего масла при доливе свежего масла в СС судового дизеля и экспериментальные зависимости, описывающие стохастичный процесс долива масла в эксплуатации.

Практическая ценность. Разработаны научно обоснованные методики и алгоритмы оценки технического состояния СДВС на основе контроля параметров работающего масла и содержанию в нем продуктов износа двигателя.

Важной для практики особенностью предложенного подхода является учет воздействия случайных факторов, комплектация систем смазки разными по принципу действия агрегатами очистки на результаты мониторинга РММ. Созданные автором методы интерпретации данных комплексного исследования показателей РММ являются основой для разработки конкретных правил управления безопасной эксплуатацией судовых дизелей в судоходных компаниях. Полученные научные и практические результаты используются в учебном процессе подготовки специалистов для морского флота в МГУ им. адм. Г.И. Невельского.

Научно-методической основой исследований послужили работы российских ученых М.А. Григорьева, В.А. Сомова, Г.А. Смирнова, В.В. Щагина (в вопросах смазки и очистки масла в ДВС), С.Г. Аробяна, А.Б. Виппера, В.Ф. Большакова, C.B. Венцеля, Л.Г. Гинзбурга, В.Л. Лашхи, Э.М. Мохнат-кина, O.A. Никифорова, К.К. Папок, В.Л. Певзнера, В.Д. Резникова, В.М. Школьникова (по вопросам химмотологии моторных масел и использования их в ДВС); П.Б. Аратского, Б.Г. Лаврова, Л.И. Погодаева, В.Н. Поло-винкина, А.Ю. Шабанова, H .Я. Яхьяева (в области трибологии); А.Ю. Конькова, A.B. Мозгалевского, Е.А. Никитина, A.A. Обозова (в области диагностирования СДВС), C.B. Викулова, С.М. Овчаренко, А.И. Соколова, В.А. Степанова, JI.A. Шеромова, В.В. Чанкина (в области трибодиагностики дизелей) и И.В. Возницкого, H.A. Иващенко, В.А. Лашко, О.Н. Лебедева, М.Г. К-руглова, МтК". Овсянникова, Н.В. Петровского, З.А. Хандова (по вопросам теории и эксплуатации ДВС и СДЭУ).

В диссертации под трибомониторингом имеется в виду контроль параметров частиц продуктов износа в масле, а под трибодиагностикой - распознавание технического состояния СДВС по результатам трибомониторинга.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан комплекс методик решения проблемы безопасной ресурсосберегающей эксплуатации судовых дизелей на основе контроля показателей работающего масла и содержания в них продуктов износа. Особенность его состоит в системном подходе при исследовании временных, причинно-следственных отношений на множестве возможных дефектов, что позволило разработать обобщенный иерархический алгоритм распознавания технического состояния объекта диагностирования по результатам трибомониторин-га и трибодиагностики.

2. На системном подходе с использованием стохастических уравнений Колмогорова - Фоккера - Планка разработана система формализованных моделей трибодиагностики тронкового дизеля, включающая в себя:

- имитационную модель циркуляции и кинетики накопления частиц продуктов износа в работающем масле системы смазки судового дизельного двигателя;

- стохастические модели очистки работающих моторных масел фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) от частиц продуктов износа;

- методика векторной многокритериальной идентификации функции распределения частиц продуктов износа трибосопряжений судовых дизелей;

- имитационная триботехническая модель зависимости скорости изнашивания двигателей внутреннего сгорания от износных свойств работающих моторных масел в дизелях разной форсировки при сжигании топлив широкого фракционного и группового составов.

Разработанная система формализованных моделей позволяет решать дихотомическую задачу разделения множество технических состояний судовых дизелей в пространстве диагностических параметров трибомониторинга для целей безопасной и ресурсосберегающей их эксплуатации.

3. Отличие разработанной модели трибодиагностики от существующих кинетических зависимостей состоит в учете угара и стохастического периодического долива масла в системах смазки, а так же переменной интенсивности очистки работающего моторного масла маслоочистителей разного принципа действия, обусловленной нестационарным характером распределения частиц износа в системах смазки по времени.

4. Новый результат в развитии теории очистки фильтрованием и центрифугированием (сепарированием) применительно к задачам трибодиагно-стики достигнут:

- идентификацией совместного действия на частицы износа при фильтровании адгезионной, седиментационной и химмотологической групп задержания и ситового отсева;

- применением волоконно-решетчатой модели очистки фильтрованием с двумерной идентификацией пор фильтровального материала с нерегулярной поровой структурой по основным размерам;

- учетом влияния на эффективность очистки случайных воздействий на дисперсную фазу, распределения скоростей меридионального потока в межтарельчатом пространстве центробежного сепаратора и при движении суспензии через двумерные поры фильтровального материала.

5. Разработана имитационная диагностическая модель циркуляции и накопления частиц продуктов износа в работающем масле с учетом полного их баланса в системе смазки дизеля. В модели впервые рассмотрены самосогласованные процессы изменения полного числа и дисперсного состава частиц износа в смазочной системе двигателя. Получена система замкнутых интег-ро-дифференциальных уравнений, имеющих нелинейный характер, полного числа и функций распределения частиц износа разного типа в моторном масле дизеля.

Предложена схема сведения исходных интегро-дифференциальных уравнений к системе N обыкновенных дифференциальных уравнений, проведен численный анализ входящих в задачу величин. Приведена методика составления полного баланса продуктов износа в смазочной системе дизеля с учетом их удаления очистителями и с угаром масла. Получено решение задачи расчета изнашивания основных деталей дизельного двигателя по скорости поступления в работающее моторное масло различных продуктов износа.

6. Впервые в практике трибодиагностики предложен метод идентификации функции распределения частиц продуктов износа генерируемых дизелем в системе смазки. Полученные решения основаны на теории многокритериальной оптимизации и имитационном моделировании сложных динамических процессов циркуляции частиц продуктов износа в системе смазки судового дизеля.

7. Сопоставление результатов численного моделирования и данных три-бомониторинга дизелей в эксплуатации на судах показало, что они хорошо согласуются. Проведенные имитационные исследования динамики накопления продуктов износа в работающем масле дизелей позволили установить существенное влияние на этот процесс комплектации системы смазки агрегатами очистки, качества применяемого топлива и моторных свойств смазочного масла.

Использование данной модели для целей трибодиагностики дизелей дает возможность научно обосновать пороговые значения концентраций продуктов износа в работающем масле с учетом эффективности очистителей и тем самым повысить достоверность и глубину диагностирования судовых дизелей по содержанию продуктов износа в их работающем масле.

8. Разработан вероятностно-статистический подход распознавания технического состояния деталей цилиндро-поршневой группы крейцкопфных малооборотных дизелей по данным трибомониторинга с привлечением методов многомерной статистики и теории статистических решений. По результатам натурных испытаний методами статистических решений установлена взаимосвязь между концентрацией в масле характерных химических элементов, входящих в состав трущихся сопряжений, и состоянием объекта диагностирования. Показано, что для описания технического состояния деталей цилиндро-поршневой группы крейцкопфных малооборотных дизелей следует оперировать четырьмя областями их технического состояния. Определены статистические критерии, позволяющие оценить степень различимости технического состояния деталей цилиндро-поршневой группы крейцкопфных малооборотных дизелей по данным трибомониторинга.

9. Впервые разработана имитационная модель накопления продуктов износа деталей цилиндро-поршневой группы крейцкопфных малооборотных дизелей в отработанном цилиндровом масле. Показана хорошая сходимость расчетных и экспериментальных данных трибомониторинга. Применение предложенной имитационной модели позволяет осуществлять распознавание технического состояния судовых крейцкопфных малооборотных дизелей по данным трибомониторинга, выявляя изменение условий трения и увеличение скорости изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы.

10. Разработана оригинальная методика определения критических значений для характерных параметров износа деталей цилиндро-поршневой группы судового крейцкопфного двигателя основанная на определении точки излома у регрессионной зависимости, построенной по малому числу экспериментальных данных. На её основании методами многомерной статистики определены критические значения остаточного щелочного числа в отработанном цилиндровом масле. Применение критерия по критическому значению щелочного числа в практике эксплуатации судовых крейцкопфных дизелей позволяет обеспечить ресурсосберегающее управление работой двигателя, минимизируя кислотную коррозию в цилиндрах малооборотных дизелей и оптимизируя подачу цилиндрового масла на зеркало втулки.

11. Предложен критерий Кд для оценки устойчивости дисперсной фазы нерастворимых загрязнений в работающем масле при его освежении. На базе этого критерия с использованием теории планирования лабораторного эксперимента получена регрессионная зависимость в форме полинома, позволяющего определить в зависимости от щелочности свежего и работающего моторного масла и диспергирующих свойств последнего рациональный долив свежего масла, при котором Ко принимает минимальное значение. По результатам лабораторных и натурных испытаний в дизелях и показаны границы ее использования.

12. В результате проведенных исследований установлено, что рациональный объем доливаемого масла в зависимости от диспергирующих свойств свежего масла и степени срабатывания присадок находится в диапазоне 3-25 % остаточного объема работающего моторного масла. Чем выше наработка масла (срабатывание присадок) и ниже его диспергирующие свойства, тем меньше рациональный объем доливаемой порции. Для работающего масла, достигшего браковочного уровня по щелочному числу, объем доливаемого масла должен быть как можно меньше.

13. Системное исследование результатов мониторинга работающего моторного масла судовых дизелей на основе разработанных стохастических моделей и выполненного имитационного моделирования позволило:

- рассчитать интенсивность изнашивания основных деталей дизелей и накопления продуктов износа в работающем моторном масле и отработанном цилиндровом масле судовых крейцкопфных и тронковых дизелей;

- определить условия разделения пространства диагностических признаков по типам состояния объекта диагностирования с учетом угара и эксплуатационных свойств моторного масла, качества применяемого топлива, форси-ровки, режимов работы дизеля и эффективности работы маслоочистителей;

- управлять состоянием работающих моторных масел в эксплуатации для увеличения срока их службы и снижения расхода;

- обеспечить безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию судовых дизелей за счет применения эффективных алгоритмов распознавания их технического состояния путем мониторинга работающего моторного масла.

14. В результате проведенных исследований предложены научно обоснованные технические решения, реализующие алгоритмические и методические принципы повышения эффективности технической эксплуатации судовых дизелей. Их практическое отражение нашло себя:

- в разработанной и внедренной инструкции определения технического состояния судовых двигателей внутреннего сгорания по результатам мониторинга работающего масла, включающую в себя критерии и условия разделения технического состояния объекта диагностирования на классы;

- в методике расчета предельных норм содержания продуктов износа в отработанном цилиндровом масле по данным эксплуатации крейцкопфных малооборотных дизелей и критерии определения минимальной величины остаточного щелочного числа в отработанном цилиндровом масле;

- в рекомендациях по научно обоснованным рациональным режимам долива моторного масла для компенсации его угара, обеспечивающих самые выгодные условия эксплуатации судовых двигателей внутреннего сгорания.

1. Абраменко, Е.Ю. Физико-химическая природа изнашивания чугунных гильз цилиндров ДВС / Е.Ю. Абраменко // Двигателестроение, 1984. -№ 3. С. 38-40.

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

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

4. Айвазян, С.А. Прикладная статистика. / С.А. Айвазян, B.C. Мхитарян // Основы эконометрики (в 2-х т.).- М,: Юнити-Дана (проект TASIS), 2001. -Т. «1, 2».- 1088 с.

5. Бедрик, Б.Г. Состояние и перспективы диагностики авиационной техники военного назначения по параметрам горюче-смазочных материалов / Б.Г. Бедрик и др. // Контроль. Диагностика. 2008. - N 5. - С. 42-45.

6. Безвербный, А.В Имитационная диагностическая модель кинетики накопления в системе смазки судового дизеля частиц продуктов износа / A.B. Безвербный, A.B. Надежкин // Транспортное дело России. - М., 2006. -СП№7.-С. 100-105.

7. Безвербный, A.B. Моделирование динамики распределения частиц износа в системе смазки судового двигателя / A.B. Безвербный, A.B. Надежкин // Математическое моделирование. М.: 2008, Т. 20. 160-172 с.

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

9. Биргер, И.А. Техническая диагностика / И.А. Биргер. М.: Машиностроение, 1978. -240 с.

10. Блинов, Э.К. Техническое обслуживание и ремонт судов по состоянию: Справочник / Э.К. Блинов, ГШ Розенберг. СПб: Судостроение, 1992. - 192 с.

11. Богач, В.М. Повышение надежности МОД в условиях повышенных износов и задиров сопряжения «втулка цилиндра поршневое кольцо» /

12. В.М. Богач, Н.С. Молодцов // Судовые энергетические установки: научно-технический сборник. Одесса: ОНМА, 2008. - Вып. 22. - С. 11-18.

13. Большаков, Г.Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов / Г.Ф. Большаков. JL: Недра, 1974. - 317 с.

14. Большаков, В.Ф. Применение топлив и масел в судовых дизелях / В.Ф. Большаков, Л.Г. Гинзбург. М.: Транспорт, 1976. - 214 с.

15. Болыпев, JI.H. Таблицы математической статистики / JI.H. Болыиев, Н.В. Смирнов.-М.: Наука, 1983.-414 с.

16. Боровиков, В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере для профессионалов / В.П. Боровиков. СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

17. Браславский, М.И. Снижение расхода масел в судовых дизелях / М.И. Браславский. -М.: Транспорт. 1973. - 104 с.

18. Браун, Э.Д. Моделирование трения и изнашивания в машинах / Э.Д. Браун, Ю.А. Евдокимов, A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1982. -191 с.

19. Ваншейдт, В.А. Судовые установки с двигателями внутреннего сгорания / В.А. Ваншейдт, П.А. Гордеев, Б.А. Захаренко. Л.: Судостроение, 1978.-368 с.

20. Венцель, C.B. Применение смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания / C.B. Венцель. М.: Химия, 1979. - 240 с.

21. Викулов, C.B. Оценка и анализ технического состояния главных двигателей речных судов по параметрам смазочного масла Текст.: автореф. дис. . канд. тех. наук: 05.08.05 / C.B. Викулов. Новосибирск, 1984. - С. 24.

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

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

24. Возницкий, И.В. Практика использования морских топлив на судах / И.В. Возницкий. СПб.: Моркнига, 2005. - 124 с.

25. Возницкий, И.В. Практические рекомендации по смазке судовых дизелей / И.В. Возницкий. СПб.: Моркнига, 2007. - 135 с.

26. Возницкий, И.В. Современные малооборотные двухтактные двигатели / И.В. Возницкий. СПб.: КСИ, 2006. - 121 с.

27. Воинов, О.В. О силе, действующей на сферу в неоднородном потоке идеальной несжимаемой жидкости / О.В. Воинов // Журн. прикл. мат. и тео-ретич. физ.- 1973,-№4.-С. 162-184.

28. Воронин, В.В. Теоретические проблемы диагностических экспертных систем / В.В. Воронин. Владивосток: Дальнаука, 2005. - 165 с.

29. Галышев, Ю.В. Химмотология. Эксплуатационные материалы для двигателей внутреннего сгорания / Ю.В. Галышев, А.Б. Зайцев, А.Ю. Шабанов. -СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2009. 296 с.

30. Гаркунов, Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1989.-327 с.

31. Гидродинамика и сепарация в гидроциклонах / A.A. Кузнецов, A.M. Кутепов, Е.А. Непомнящий, Н.Г. Терковский // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 1983. - Т. 26, вып. 3. - С. 373-377.

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

33. Главати, О.Л. Мицеллярная структура и механизм действия нейтральных и высокощелочных сульфонатов / О.Л. Главати // Химия и технология топлив и масел. 1981. -№ 12. - С. 34-36.

34. Глущенко, П.В. Техническая диагностика. Моделирование в диагностировании и прогнозировании состояния технических объектов / П.В. Глу-щенко. М.: Вузовская книга, 2004. - 248 с.

35. Гольдин, A.M. Гидродинамические основы процессов тонкослойного сепарирования / A.M. Гольдин, В.А. Карамзин. -М.: Агропромиздат, 1985. 264 с.

36. ГОСТ 11362-96 (ИСО 6619-88). Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования. Взамен ГОСТ 11362-76; введ. 01.01.1997. -Минск: Из-во стандартов, 1997. - 16 с.

37. ГОСТ 20759-90. Дизели тепловозов. Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса методом спектрального анализа масла. Общие требования. Введ. 1991-07-01. - М: Изд-во стандартов, 1991. — 25 с.

38. Горячева, И.Г. Контактные задачи в трибологии / И.Г. Горячева, М.Н. Добычин. М.: Машиностроение, 1988. - 256 с.

39. Григорьев, А.Я. Классификация частиц износа по текстуре поверхности с помощью матриц совместной встречаемости / А.Я. Григорьев, Ж. Пенг, Т.Б. Кирк // Трение и износ. 1998. - Т. 19, № 5. - С. 606 - 615.

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

41. Григорьев, М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания / М.А. Григорьев. -М.: Машиностроение, 1983. 147 с.

42. Григорьев, М.А. Разработка метода расчета абразивного износа цилиндров автомобильного двигателя / М.А. Григорьев, H.H. Пономарев, В.А. Метелкин. // Двигателестроение, 1980. № 6. - С. 20-23.

43. Громаковский, Д.Г. Исследование параметров частиц износа, генерируемых в процессе трения / Д.Г. Громаковский, J1.M. Логвинов, В.И. От-ражий // Трение и износ. 1996. - Т. 17, № 1. - С. 94 - 99.

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

45. Гуреев, A.A. Химмотология / A.A. Гуреев, И.Г. Фукс, B.J1. Лашхи. -М: Химия, 1986.-368 с.

46. Гурьянов, Ю.А. Комплексное изменение свойств работающего масла. Имитационное моделирование / Ю.А. Гурьянов // Химия и технология то-плив и масел. 2002. - № 6. - С. 18-23.

47. Даничкин, В.Н. Анализ современных систем лубрикаторной смазки крейцкопфных малооборотных дизелей / В.Н. Даничкин // Сб. научн. тр. -Дальрыбвтуз. 2011. - № 23. - С. 98-108.

48. Двойрис, Л.И. Математическое моделирование процесса массообме-на в системах смазки судовых ДВС в пространстве состояний / Л.И. Двойрис // Двигателестроение. 1984. - № 6. - С. 25-26.

49. Демонстрационная версия программы Scionlmage Электронный ресурс. Режим доступа: http: // www / scioncorp.com.

50. Дерябин, A.A. Смазка и износ дизелей / A.A. Дерябин. Л.: Машиностроение, 1974. - 184 с.

51. Диагностика изнашивания смазанных подвижных соединений / Мышкин, Н.К. и др. // Трение и износ. 1986. - Т. VII, № 6. - С. 1091 - 1100.

52. Диагностирование судовых технических средств: Справочник / Е.С. Голуб и др.. -М.: Транспорт, 1993. 150 с.

53. Дмитриев, А.И. Многоуровневое моделирование процессов трения и износа на основе численных методов дискретной механики и феноменологической теории/ А.И. Дмитриев, А.Ю. Смолин, В.Л. Попов // Физическая мезомеханика. 2008. Т.11, №4. С. 15-24

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

55. Дроздов, Ю.Н. Прикладная трибология (трение, износ, смазка) / Ю. Н. Дроздов, Е. Г. Юдин, А. И.Белов. М.: Экопресс, 2010. - 604 с.

56. Дроздов, Ю.Н. Нелинейная динамика износа и частицы износа / Ю.Н. Дроздов // Вестник машиностроения. 2003. - № 10. - С. 34-40.

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

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

59. Есида, А. Определение состояния двигателя по данным анализа масла / А. Есида, Э. Накагава//Дзидося гидзюцу. 1981. - Т. 35. -№ 2. - С. 187-191.

60. Ефремов, A.M. Вакуумно-плазменные процессы и технологии: Учеб. пособие./ A.M. Ефремов, В.И. Светцов, В.В. Рыбкин. Иваново: ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2006.- 260 с.

61. Ефремов, J1. В. Практика инженерного анализа надежности судовой техники / JI. В. Ефремов. Д.: Судостроение, 1980. - 176 с.

62. Жужиков, В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий / В.А. Жужиков. М.: Химия, 1980. - 400 с.

63. Захаров, С.М. Прогнозирование показателей износостойкости нестационарно-нагруженных опор скольжения силовых установок с помощью метода имитационного моделирования С.М. Захаров. Трение и износ. - 1982. -Т. 3. - № 5.-С. 789-800.

64. Инструкция по браковочным показателям судовых моторных масел. РД 31.27.44 -91. -СПб., 1991.-8 с.

65. Кабылянский, Е. В. Наночастицы и нанотехнологии в смазочных материалах / Е. В Кабылянский, Ю. JI. Ищук, М. А. Альтшулер // Мир нефтепродуктов. 2005. - № 1. - С. 20-26.

66. Камкин, C.B. Повышение экономичности судовых дизелей / C.B. Камкин, A.JI. Лемещенко, A.C. Пунда. СПб.: Судостроение, 1992. - 176 с.

67. Ким, В.А. Фрактальная параметризация процесса износа / В.А. Ким, Р.В. Кургачев // Трение и износ, 2002. Т. 23. - № 5. - С. 471^76.

68. Кича, Г.П. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых дизелях / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин. Владивосток: Изд-во мор. гос. ун-та, 2011. - 372 с.

69. Кича, Г.П. Решение проблемы высокоэффективной очистки моторного масла в судовых дизелях: дис. . докт. техн. наук: 05.08.05 / Кича Геннадий Петрович. Владивосток, 1992. - Т. 1. - 512 с. - Т. 2. - 358 с.

70. Кича, Г.П. Расчет эффективности очистки горюче-смазочных материалов на судах циклонированием / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов // Транспортное дело России. СП № 7. - 2006. - С. 86-88.

71. Кича, Г.П. Стохастическое моделирование разделения сложных гетерогенных систем в судовых аппаратах / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин // Механика и процессы управления УрО PAT. - 2004. -T. 1.-С. 145-157.

72. Кича, Г.П. Имитационное моделирование смазки трибосопряжений и изнашивания основных деталей ДВС / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, A.B. Надежкин // Транспортное дело России. - 2004. — СП № 2. - С. 51-53.

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

74. Кича, Г.П. Эксплуатационная эффективность новых маслоочисти-тельных комплексов в форсированных дизелях / Г.П. Кича. Двигателе-строение. - 1987. - № 6. - С. 25-29.

75. Кича, Г.П. Эффективная очистка моторного масла основа экономичной ресурсосохраняющей эксплуатации судовых ДВС // Г.П. Кича. -Двигателестроение. - 1985.-№7. — С. 6-10.

76. Кича, Г.П. Агрегаты систем маслоочистки судовых среднеоборотных ДВС: анализ конструкций, результаты испытаний и перспективы развития // Современное состояние и перспективы развития СЭУ. М.: ВО «Мортехин-формреклама», 1983. - С. 3-12.

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

78. Клименко, Л.П. Повышение долговечности цилиндров ДВС на основе принципов переменной износостойкости / Л.П. Клименко, В.В. Запорожец (ред.). Николаев: НФ НаУКМА, 2001. - 294 с.

79. Коваленко, В.П. Основы техники очистки жидкостей от механических загрязнений / В.П. Коваленко, A.A. Ильинский. -М.: Химия, 1982. 271 с.

80. Козырева, Л.М. Лабораторный метод оценки моюще-диспергирующих и моюще-стабилизирующих свойств моторных масел // Тр. ЦНИДИ. 1977. - Вып. 72. - С. 33-39.

81. Коллакот, P.A. Диагностирование механического оборудования: Пер. с англ. / P.A. Коллакот. Л.: Судостроение, 1980. - 296 с.

82. Конке, Г.А. Мировое судовое дизелестроение / Г.А. Конке, В.А. Лашко. М.: Машиностроение, 2005. - 512 с.

83. Коньков, А.Ю. Средства и методы диагностирования дизелей по индикаторной диаграмме рабочего процесса: моногр. / А.Ю. Коньков, В.А. Лашко // Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. 147 с.

84. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1978. - 832 с.

85. Костин, А.К. Износ и ресурс деталей ЦГТГ судовых двигателей в эксплуатационных условиях / А.К. Костин, В.И. Борисов // Двигателестроение. -1984.-№7.-С. 20-25.

86. Костин, А.К. Работа дизелей в условиях эксплуатации. Справочник / А.К. Костин, Б.П. Пугачёв, Ю.Ю. Кочинев. Л.Машиностроение. 1989. - 286 с.

87. Коузов, П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов // П. А. Коузов. Л.: Химия, 1987. - 264 с.

88. Крагельский, И.В. Развитие расчетных методов оценки износа трущихся сопряжений / И.В. Крагельский, A.B. Клюмен, Г.М. Харач // Теория и практика расчетов деталей машин на износ. М.: Наука, 1983. - С. 3-10.

89. Крагельский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

90. Кучеров, В.Н. Совершенствование конструкции и ремонтопригодности цилиндровых втулок судовых двигателей 6ДКРН45/120-7 / В.Н. Кучеров, М.В. Флорианская, Т.С. Шевченко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -№ 2. 2009. - С. 210-212.

91. Кюрегян, С.К. Оценка износа двигателей внутреннего сгорания методом спектрального анализа / С. К. Кюрегян. М.: Машиностроение, 1966. -152 с.

92. Ландау, Л.Д. Теоретическая физика: учеб. пособие. Т. 6. Гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. М.: Наука, 1988. - 736 с.

93. Лашко, В.А. Использование фундаментальной теории управления в практике проектирования проточных частей комбинированных двигателей внутреннего сгорания / В.А. Лашко. Владивосток: Дальнаука, 2009. - 448 с.

94. Лашко, В.А. Применение методов имитационного моделирования рабочих процессов дизеля при интерпретации результатов диагностического эксперимента / Лашко В.А., Коньков А.Ю. // Известия ВУЗов. Сер. «Машиностроение». 2007. - № 6. - С. 46-53.

95. Лашхи, В.Л. Представления об эксплуатационных свойствах топлив и смазочных материалов как коллоидно-химических систем / В.Л. Лашхи // Химия и технология топлив и масел. 1996. - № 3. - С. 32-33.

96. Лебедев, Б.О. Угар масла в дизелях и пути его сокращения / Б.О. Лебедев. Новосибирск: Новосиб. гос. акад. водн. трансп., 2001. - 186 с.

97. Лебедев, Б.О. Влияние лучистой составляющей на процесс теплообмена масляной пленки в цилиндре дизеля / Б.О. Лебедев // Теплофизика и аэромеханика.-Т.8.-№4.-2001.-С. 107-112.

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

99. Леонтьев, Л.Б. Подшипники коленчатых валов судовых дизелей / Л.Б. Леонтьев, А.Д. Юзов. Владивосток: ДВГМА, 2000. 173 с.

100. Ломухин, В.Б. Место технической диагностики в структуре предприятия в современных условиях / В.Б. Ломухин, Л.А. Шеромов // Двигателе-строение,- 2003. № 4. - С. 38-40.

101. Ломухин, В.Б. Трибологические основы безразборного ремонта элементов судовых энергетических систем Текст.: автореф. дис. . докт. тех. наук: 05.08.05 / В.Б. Ломухин. Новосибирск: 2010. - 42 с.

102. Львовский, E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: Учебное пособие для вузов / E.H. Львовский. М.: Высшая школа, 1988. - 239 с.

103. Марков, Д.П. Условия возникновения и механизмы адгезионно-инициируемых видов катастрофического износа / Д.П. Марков // Вестник машиностроения. 2002. - № 6. - С. 29-33.

104. Маркова, JI.B. Перспективы развития трибодиагностики / Л.В. Маркова // Трение и износ. 2006. - Т. 27, № 2. - С. 175-184.

105. Марченко, Е.А. Частицы износа и процессы в трибоконтакте / Е.А. Марченко // Вестник машиностроения. 2002. - № 9. - С. 27-31.

106. Ш.Машунин, Ю.К. Информационные технологии моделирования технических систем на базе методов векторной оптимизации / Ю.К. Машунин // Информационные технологии. 2001. - № 9. - С. 123-141.

107. Машунин, Ю.К. Методы векторной оптимизации в анализе и синтезе технических систем / Ю.К. Машунин, В.Л. Левицкий. Владивосток: ДВГАЭУ,- 1996.- 131 с.

108. Маслоочистительный комплекс: A.c. № 1535593 СССР, МКИ3В0Ш 27/12 / Г.П. Кича, A.B. Надежкин и др. (СССР). 4 с.

109. Матвиенко, Г.П. Обоснование, разработка и оценка эффективности предложений по повышению качества ремонта и надежности авиационный двигателей воздушных судов: автореф. дис. . канд. тех. наук: 05.22.14 / Г.П. Матвиенко. Москва, 2005. - 24 с.

110. Медведев, В.В. Применение методологии формализованной оценки безопасности при проектировании судовой энергетической установки и ее элемен

111. TOB / B.B. Медведев. СПб.: Реноме, 2009. - 328 с.

112. Метод определения совместимости моторных масел / H.A. Окиншевич, М.С. Боровая, В.Д. Резников, С.В. Аверьян // Тр. ВНИИ НП. Новые методы испытания моторных масел. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1977. -Вып. XXV.-С. 10-18.

113. Механизм моющего действия масел с присадками / B.JI. Лашхи,

114. A.Б. Виппер, Г.И. Шор, В.П. Лапин // Химия топлив и смазочных материалов. 1996.-№ 3,-С. 39-41.

115. Микутенок, Ю.А. Смазочные системы дизелей / Ю.А. Микутенок,

116. B.А. Шкаренко, В.Д. Резников. Л.: Машиностроение, 1986. - 125 с.

117. Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии: пер с англ. -М.: Мир, 1980.-С. 214-221.

118. Моделирование изнашивания судовых тронковых дизелей при использовании унифицированных моторных масел / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Б.Н. Перминов и др. // Трение и износ. 2004. - Т. 25, № 6. - С. 635-641.

119. Мозгалевский, A.B. Системы диагностирования судового оборудования / A.B. Мозгалевский, В.П. Калявин. Л.: Судостроение, 1987.-221 с.

120. Мохнаткин, Э.М. Расчетная оценка предельных температурных условий работы масла на гильзе цилиндра двигателя / Э.М. Мохнаткин // Химия и технология топлив и масел. 1978. - № 1. - С. 44-47.

121. Мохнаткин, Э.М. Расчетная оценка толщины масляной пленки, формируемой поршневым кольцом / Э.М. Мохнаткин // Двигателестроение. -1980.-№ 10.-С. 16-19.

122. Мохнаткин, Э.М. Теоретическое и экспериментальное исследование температурных условий окисления масла в цилиндре дизеля / Э.М. Мохнаткин//Тр. ЦНИДИ. 1970.-Вып. 60.-С. 155-159.

123. Надежкин, A.B. Идентификация технического состояния крейц-копфного дизеля по данным трибомониторинга на основе имитационного моделирования / A.B. Надежкин В.Н. Даничкин // Сб. науч. тр. Дальрыбвтуза. -2011.-Т. 23.-С. 89-97.

124. Надежкин, A.B. Имитационная модель трибодиагностики двигателей внутреннего сгорания / A.B. Надежкин, A.B. Безвербный, Г.П. Кича // Трение, износ и смазка. М.: Машиностроение, 2009. - № 3. - С. 6-14.

125. Надежкин, A.B. Управление безопасной и экономичной технической эксплуатацией цилиндро-поршневой группы крейцкопфных дизелей / A.B. На-дежкин, В.Н. Даничкин // Труды Дальрыбвтуза. 2011. - № 24. - С. 86-92.

126. Надежкин, A.B. Нанопроцессы при доливе свежего масла в систему смазки судового дизеля / A.B. Надежкин, И.В. Соколова// Транспортное дело России. - М., 2006. - СП № 7. - С. 105-107.

127. Надежкин, A.B. Обеспечение безопасной эксплуатации судовых крейцкопфных дизелей по результатам трибомониторинга /A.B. Надежкин // Двигателестроение. 2011. - № 1. - С. 29-32.

128. Надежкин, A.B. Разработка системных принципов решения задач трибодиагностики судовых дизелей /A.B. Надежкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2008. - № 1. - С. 212-215.

129. Надежкин, A.B. Системное решение проблемы ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых тронковых дизелях / A.B. Надежкин,

130. Б.Н. Перминов, A.A. Калиберда // Транспортное дело России. 2004. - № 2. -С. 40-45.

131. Надежкин, A.B. Имитационное моделирование старения моторного масла и изнашивания ДВС / A.B. Надежкин, Т.П. Кича, Н.М. Свистунов // Совершенствование быстроходных дизелей: тез. международ, научн.-техн. конф. Барнаул: АГТУ, 1993. - С. 52-53.

132. Надежкин, A.B. Обоснование и оптимизация параметров и режимов работы маслоочистительных комплексов мощных судовых среднеоборотных дизелей Текст.: автореф. дис. . канд. тех. наук: 05.08.05 / A.B. Надежкин. -Владивосток, 1985. 24 с.

133. Налимов, В.В. Теория эксперимента / В.В. Налимов. М.: Наука, 1971.-208 с.

134. Никитин, A.M. Управление технической эксплуатацией судов / A.M. Никитин. СПб.: Изд-во политех, ун-та. - 2006. - 360 с.

135. Никитин, Е.А. Диагностирование дизелей / Е. А. Никитин. М.: Машиностроение, 1987. - 246 с.

136. Никифоров, O.A. Рациональное использование моторных масел в судовых дизелях / O.A. Никифоров, Е.В. Данилова. Л.: Судостроение, 1986. - 96 с.

137. Обозов, A.A. Разработка теоретических основ и средств повышения эффективности систем технического диагностирования малооборотных дизелей Текст.: автореф. дис. . докт. тех. наук: 05.04.02 / А. А. Обозов. Брянск, 2010.-38 с.

138. Овсянников, М.К. Тепловая напряженность судовых дизелей / М.К. Овсянников, Г.А. Давыдов. Л.: Судостроение, 1975. - 256 с.

139. Овсянников, М.К. Эксплуатационные качества судовых дизелей / М.К. Овсянников, В.А. Петухов. Л.: Судостроение, 1982. - 208 с.

140. Овсянников, М.К. Судовые дизельные установки: Справочник / М.К. Овсянников, В.А. Петухов. Л.: Судостроение, 1986. - 424 с.

141. Овсянников, М.К. Дизели в пропульсивном комплексе морских судов. Справочник / М.К. Овсянников, В.А. Петухов. Л.: Судостроение, 1987. -256 с.

142. Овсянников, В.В. Дисперсионный анализ продуктов загрязнений в задачах повышения эффективности центробежной очистки масел судовых дизелей: автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.08.05. Л,: 1984. - 24 с.

143. Овчаренко, С.М. Диагностирование узлов локомотивов по результатам спектрального анализа смазочного масла / С.М. Овчаренко. М.: Компания Спутник+, 2006. - 175 с.

144. Осипов, О.В. Повышение эффективности очистки моторного масла в судовых тронковых дизелях при конвертировании их на низкосортные топлива: дис. . канд. техн. наук: 05.08.05 / Осипов Олег Владимирович. Владивосток, 2001. - 276 с.

145. ОСТ 24.060.09-89. Методика оценки моторных и физико-технических свойств масел в дизелях при их стендовых испытаниях / Министерство тяжелого и транспортного машиностроения. М.: ЦНИИТЭИтяж-маш. - 1990.-56 с.

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

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

148. Певзнер, Л.А. Гипотеза механизма несовместимости свежих и работавших моторных масел / Л.А. Певзнер, А.Б. Федоров // Двигателестроение. -1990,-№6.-С. 51-54.

149. Певзнер, Л.А. Совместимость свежих и работающих масел в смазочных системах судовых двигателей / JI.A. Певзнер, В.М. Пашукова, С.Г. Ткачева // Двигателестроение. 1989. - № 6. - С. 33-35.

150. Перминов, Б.Н. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых троиковых дизелях при сжигании низкосортных топлив / Б.Н. Перминов,

151. A.B. Надежкин, С.А. Завадский // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: НГАВТ, 2004. - № 2. - С. 125-135.

152. Перспективы развития трибодиагностики / JI.B. Маркова и др. // Трение и износ. 2006. - Т. 27, № 2. - С. 175-184.

153. Погодаев, J1 .И. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин /Л.И. Погодаев, В.Н. Кузьмин. СПб: Академия транспорта Российской Федерации, 2006. - 608 с.

154. Построение D и А-оптимальных планов / Статистический портал StatSoft Электронный ресурс. Режим доступа: http: // www/ statsoft.ru.

155. Приказ № 63 от 26.07.94 г. Министерства транспорта Российской Федерации «О мерах по повышению безопасности мореплавания». Российские вести № 164 от 01.09.94г., 5 с.

156. РД 31.20.50-87. Комплексная система технического обслуживания и ремонта судов. Основное руководство. Л.: ЦНИИМФ, 1987. 293 с.

157. Резников, В.Д. Надежность моторного масла как элемента конструкции двигателя / В.Д. Резников // Химия и технология топлив и масел. -1981.-№ 8.-С. 24-27.

158. Резников, В.Д. Критерии работоспособности моторных масел /

159. B.Д. Резников, Э.Н. Шипулина // Химия и технология топлив и масел. 1989. -№ 9. - С. 24-28.

160. Розбах, О.В. Экспресс-диагностика качества высокощелочных моторных масел способом «капельной пробы»: дис. . канд. техн. наук: 05.20.03: защищена 30.06.2006 / Розбах Ольга Владимировна. Омск, 2006. -137 с. - Библиогр.: С. 112-125.

161. Романков, П.Г. Жидкостные сепараторы / П.Г. Романков, С.А. Плюшкин. JL: Машиностроение, 1976. - 256 с.

162. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. СПб.: АО «Иван Федоров». - Т. 1. - 1995. - 464с.

163. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. СПб.: АО «Иван Федоров». - Т. 2. - 1995. - 442 с.

164. Руднев, Б.И Процессы локального теплообмена в камере сгорания дизелей / Б.И. Руднев. Владивосток: Дальнаука. - 2000. - 221 с.

165. Рыбаков К.В. Фильтрация авиационных масел и специальных жидкостей / К.В. Рыбаков, В.П. Коваленко. М.: Транспорт, 1977. - 192 с.

166. Самоочищающийся фильтр: A.c. 1212485 СССР, МКИ3 B01D 27/12 / Т.П. Кича, А.К. Артемьев, A.B. Надежкин и др. (СССР). 4 с.

167. Самсонов, В.И. Судовые двигатели внутреннего сгорания / В.И. Самсонов, Н.И. Худов, A.A. Мирющенко. М.: Транспорт, 1981. - 400 с.

168. Свистунов, Н.М. Контроль эксплуатационных свойств топлив и масел: учеб пособие / Н.М. Свистунов, Т.П. Кича, A.B. Надежкин. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1989. -48 с.

169. Седых, В.И. Надежность втулок цилиндров малооборотных дизелей / В.И. Седых, Л.Б. Леонтьев, A.B. Арон // Морской транспорт. Сер. Техническая эксплуатация флота: Экспресс-информ. / Мортехинформреклама. 1990. Вып. 4(720). - С. 13-18.

170. Система смазки двигателей внутреннего сгорания: A.c. № 1778326 СССР, МКИ3 F01M1/10 / Г.П. Кича, A.B. Надежкин, Г.М. Линии и др. (СССР).-4 с.

171. Соболенко, А.Н. Теоретические основы безопасной эксплуатации судовых дизелей / А.Н. Соболенко. Владивосток: Дальнаука. - 2001. - 278 с.

172. Современные требования к контролю работоспособности масла дизельного ДВС / Л.В. Маркова, Н.К. Мышкин, X. Конг, М.С. Семенюк // Трение и износ. 2002. - Т. 23. - № 4. - С. 425-436.

173. Соколов, А.И. Диагностирование современных ДВС по параметрам работающего масла / А.И. Соколов // Двигателестроение. 1989. - № 10. -С. 29-31.

174. Соколов, А.И. Прогнозирование ресурса ДВС методом эмиссионного спектрального анализа масла / А.И. Соколов // Двигателестроение. -1981.-№ 11.-С. 39-41.

175. Соколов, А.И. Применение эмиссионного спектрального анализа масла для оценки износа и свойств работающего масла Текст. / А.И. Соколов, Н.Т. Тищенко. Томск.: Издательство Томского университета, 1979. -207 с.

176. Соколов В.И. Центрифугирование. М.: Химия, 1976. - 408 с.

177. Соколова, И.В. Оценка влияния массообмена на дисперсность работающего моторного масла судовых дизелей / И.В. Соколова,

178. A. В. Надежкин // Научное обозрение. 2008. - № 1. - С. 59-63.

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

180. Сомов, В.А. Повышение моторесурса и экономичности дизелей /

181. B.А. Сомов. М.: Машиностроение, 1967. - 194 с.

182. Сомов, В.А. Смазка судовых дизелей / В.А. Сомов. Л.: Судостроение, 1965. - 215 с.

183. Спирова, В.Н. О совместимости моторных масел для циркуляционных систем судовых дизелей / В.Н. Спирова, Ю.К. Чистяков. // Техническая эксплуатация флота: Экспресс-информ. 1987. -№ 14. - С. 11-15.

184. Справочник по специальным функциям / Под ред. М. Абрамовича, И. Стигана. М.: Наука, 1979. - 832 с.

185. Способ комбинированной очистки масла: A.c. 1201537 СССР, МКИ F01M1/10 / Т.П. Кича, А.К. Артемьев, A.B. Надежкин и др. (СССР). 4 с.

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

187. Статистический портал StatSoft Электронный ресурс. Режим доступа: http: // www/ statistica.ru.

188. Степанов, В.А. Диагностика технического состояния узлов трансмиссии газотурбинных двигателей по параметрам продуктов износа в масле / В.А. Степанов. Рыбинск: ЦИАМ, 2002. - 232 с.

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

190. Технические средства диагностирования: Справочник / В.В. Клюев и др.. М.: Машиностроение, 1989. - 672 с.

191. Тимиркеев, Р.Г. Промышленная чистота и тонкая фильтрация жидкостей летательных аппаратов/ Р.Г.Тимиркеев, В.М. Сапожников. М.: Машиностроение, 1986 - 152 с.

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

193. Чанкин, В.В. Спектральный анализ масел в транспортных двигателях и методы контроля их состояния без разборки / В.В. Чанкин. М.:,1. Транспорт, 1967. 320 с.

194. Шабанов, А.Ю. Очерк современной автохимии. Мифы или реальность? / А.Ю. Шабанов СПб.: Иван Федоров, 2004. - 216 с.

195. Щелочное число как показатель совместимости присадок к моторным маслам / B.JI. Лашхи, Т. Лейметер, Г.И. Шор, М.И. Фалькович // Химия и технология топлив и масел. 2001. - № 5. - С. 49-51.

196. Шеромов, Л.А. Системный подход к моделированию диагностирующих объектов / Л.А. Шеромов // Совершенствование технической эксплуатации СЭУ и исследование процессов в судовых дизелях. Новосибирск: НИИВТ, 1986. - С. 5-6.

197. Шишкин, В.А. Анализ неисправностей и предотвращение повреждений судовых дизелей / В.А. Шишкин. М.: Транспорт, 1986. 192 с.

198. Школьников, В.М. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости / В.М. Школьников. М.: Химия, 1989. - 432 с.

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

200. Щукин, Г.С. Эксплуатация цилиндро-поршневой группы судовых дизелей / Г.С. Щукин, В.Н. Кучеров. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1985.-60 с.

201. Экспресс-диагностика состояния моторного масла автотракторных двигателей Электронный ресурс. М., 2002. - Режим доступа: http: // www / vicco.ru / index / oil-nl.htm.

202. ЯКУТ. 12-001-97 Сборник инструкций по браковочным показателям всех видов смазочных и гидравлических масел, применяемых на судах морского флота: нормативный документ. Введ. 1997-04-15. - Л.: ПНИИМФ, 1997.-34 с.

203. Яхьяев, Н.Я. Оценка интенсивности изнашивания втулок цилиндров и поршневых колец судовых двигателей внутреннего сгорания / Н.Я. Яхьяев // Двигателестроение. 2002. - №4. - С. 6-9.

204. Яхьяев, Н.Я. Влияние различных факторов и коэффициента трения на износ шеек коленчатых валов судовых дизелей / Н.Я. Яхьяев // Вестник машиностроения. 2003. - № 5. - С. 50-53.

205. Akaike, Н. A new look at the statistical model identification / H. Akaike // IEEE Transactions on Automatic Control. 1974. V. 19. - № 6. - P. 716-722.

206. ASTM F312-97. Standard test methods for microscopical sizing and counting particles from aerospace fluids on membrane filters. ASTM international, 2003'. - 4 p.

207. Boving, K.G. (Editor) Non-destructive examination methods for condition monitoring / K.G. Boving . Teknisk Forlag A/S. Danish Technical Press. -1989.-320 p.

208. Chevron launches new analyser for cylinder drip oil // Marine Propulsion & auxiliary machinery. 2007. - V. 20. - Issue 2. - P. 54.

209. Chun-Hsiung Huang Particle size and morphology of UHMWPE wear debris in failed total knee arthroplasties-a comparison between mobile bearing and fixed bearing knees / Chun-Hsiung Huang etc. // Journal of Orthopaedic Research. -2002 -№20 -P. 1038-1041.

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

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

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

213. Engine works and wear. Catterpillar. - 2002. - 40 p.

214. Feigenspan, E. Lubricating oil systems, filtration and oil care in highoutput four stroke trunkpiston engines / E. Feigenspan // Schiff en Werft. 1975. -Vol. 421, N 12.-P. 231-235.

215. Fitch, J.C. Sampling methods for used oil analysis / J.C. Fitch, D.D. Troyer // Lubrication Engineering. 2000. - P. 40-47.

216. Guidance for measures to cope with degraded marine heavy. Japan, Tokyo: NIPPON KAIJI KYOKAI, 1996. - 85 p.

217. Happel, J. The settling of a sphere along the axis of a long square duct at low Reynolds number / J. Happel, E. Bart // J. Appl. Sci. Res. 1974. - Vol. 29, N4.-P. 241-258.

218. Holbrook, R.P. Lubrication oil analysis as a machinery health monitoring tool // R.P Holbrook, A. Eyres / The Motorship Conference. London, 1991. -13 p.

219. Horn, J. F1.9 Multi-criteria Decision Making // In: Back, T., Fogel, D.B. and Michalewicz, Z., editors, Handbook of Evolutionary Computation. Institute of physics Publishing, Bristol, and England, 1997. 429 p.

220. Huo, Y. Monitoring of the wear condition and research on the wear process for running equipment / Y. Huo, D. Chen, S. Wen // Tribology Transactions. 1997. - Vol. 40. - N 1. - P. 87-90.

221. Hunt, T. M. Handbook of Wear Debris Analysis and Particle Detection in Liquids / T. M. Hunt. Elsevier Science Publishers LTD., Essex, England,1993. - 488 p.

222. Innovative piston rings promise improved cylinder running conditions // Marine Propulsion & auxiliary machinery. 2007. - V. 20, Issue 2. - 65 p.

223. Interpretation of results for lube oils / http: // www/ Kittiwake.com.

224. Guymer, J.A. US Patent No. 3,981,584 (21 September 1976).

225. Kato, K. Tribological implications of particles / In: Developments in Surface Contamination and Cleaning: Fundamentals and Applied Aspects / edited by R. Kohli and K.L. Mittal. New York: William Andrew.- 2008. - P. 299-328.

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

227. Low speed large bore engines now with higher power concentration Электронный ресурс. Augsburg: MAN Diesel SE, 2007. - Режим доступа http://www.manbw.com.

228. Lubricant recommendations changed for all Caterpillar engines to combat effects of fuel sulfur. 812 -2W4011-3412 GEN SET ENGINE // Lubricants and Fluids. - 4 p.

229. Marler, R.T. Survey of multi-objective optimization methods for engineering / Marler R.T., Arora J.S. // Struct. Multidisc. Optim. 2004. V.26, P.369-395.

230. MAN B&W Diesel A/S List of Service Letters No. SL90-261/OG, February 1990.

231. MAN B&W Diesel A/S List of Service Letters No. SL02-398/HRJ, January 2002.

232. MAN B&W Diesel A/S List of Service Letters No. SL90-417/HRJ, January 2003.

233. MAN B&W Diesel A/S List of Service Letters: «MBD technical paper LOW SULFUR FUEL OPERATION».

234. MARPOL 73/78 Annex VI International Maritime Organisation, MP/CONF. 3/34, 28 October 1997.

235. Maciaan, V. Evaluation of metallic elements in oil for an engine fault-diagnosis system / V. Macian, B. Tormos, M.J. Lerma // Tribotest Journal. № 8. -2001 - P. 163 176.

236. Murkes, J. Mathematical modelling and optimization of centrifugal separation / J. Murkes, C.G. Carlson // Filtration and Separation. 1978. - Vol. 15, N 1. - P. 18-22.

237. Operating instruction. Lubrication oil analysing and quality follow-up. -Wartsila Finland Oy. No WT98Q001. - 2003. - 8 p.

238. Rajagopalan, R. Trajectory analysis of deep-bed filtration with thesphere-in-cell porous media model / R. Rajagopalan, C. Tien // AlChE J. 1976. -Vol. 22, N3,-P. 523-533.

239. Roylance, B.J. Wear studies through particle size distribution I: Application of the Weibull distribution to ferrography / B.J. Roylance, G. Pocockn Wear Volume 90, Issue 1, 15 September 1983, Pages 113-136.

240. Scherge, M Characterization of wear debris of systems operated under low wear-rate conditions/ M. Scherge, J.M. Martin, K. Pohlmann // Wear. 2006. №260. P.45 8-461.

241. SEA-Mate® Product Line Overview // Gulf Marine Technical Seminar. Singapore, 2009. - N 20, April. - 56 p.

242. Smith, M. Oil analysis vs. microscopic debris analysis: when and why to choose / M. Smith// Practicing Oil Anal. Mag. 2004. № 5. - P. 111-124.

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

244. The MC Engines Service Experience / MAN B&W DIESEL A/S Copenhagen SV Reg. No.: 24231/ 3rd edition. - November. - 1998 - 13 p.

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

246. Yan, Liu. Research on an on-line wear condition monitoring system for marine diesel engine / Yan Liu, etc // Tribology International. 2000. - № 33. - P. 829-835.

247. Younghouse, E.C. Fuel economy lubricants in heave duty read service / E.C. Younghouse, W.E. Waddey, R.P. Schmidt // SAE Paper. 1980. - Vol. 89, N 801349.-P. 84-112.

248. Zmitrowicz, A. Wear debris: a review of properties and constitutive models / A. Zmitrowicz // Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2005. V. 43, № l.-p. 3-35.