автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование технологии безразборной очистки от нагара деталей цилиндро-поршневой группы путем подачи воды на впуске в цилиндры дизеля

. •' На правах рукописи

АНДРОЩУК БАСИЛИ" СТЕПАНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕЗРАЗБОРпОГ: ОЧИСТКИ ОТ НАГАРА ДЕТАЛЕЙ ЩШДРО-ПОЙШЕВОЯ ГЕУПШ ПУТЕМ ПОДАЧИ ВОДЫ НА ВПУСКЕ В ЦШЩДРЫ ДИЗЕЛЯ

Специальность: 05.20.03 - эксплуатация,восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 1296

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете и Тверской государственной сельскохозяйственной академии.

Научные руководители - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук,профессор,академик Николаенко A.B.

- кандидат технических наук»профессор Смирнов В.Г..

Официальные оппоненты - заслуженный деятель науки и техники Р.Ф.,

доктор технических наук, профессор Алли.~уев В. А.

- кандидат технических наук,старший науч -, кый сотрудник Хзатов В.Н-.

Ведущая организация - >чебно-научьый внедренческий производственно-консультационный Центр "Гверьагро"

Запдата диссертации состоиЗх^ ¿¿^ОУ^ 1996г. в час 30 мин на заседании диссертационного совета К 120.37. 05 по защите диссертации в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург - Цувкин, Академический проспект 23,ауд.?19.

• С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан n£~>_n 1996г.

Ученый секретарь, диссертационного совета, <■

доктор технических наук ДчИ/«АД В.Г.Смирнов

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ*

Актуальность темы. В настоящее время перед агропромышленным комплексом страны стоит ряд проблем.За рубежом сказались заводы выпускающие'ряд базовых моделей тракторов с/х назначения.Сущест -венно снизилось количество тракторов выпускаемых р'России.Не до конца- отработан паритет мезду ценами ка с/х продукцию и стоимостью с/х техники и топливо-сказочных материалов.Происходит ухудшение ТСЫ в следствии переработки нефти,которая включает значительное, количество сернистых соединений.

Основной энергетической установкой мобильных сельскохозяйственных агрегатов остается дизель.В процессе эксплуатации дизеля на деталях циг :ндро-поршневой группы (ЦПГ) наблюдается отложения нагара.В следствии отложений нагара снижаются энергетические.экономические и ресурсные показатели дизеля. Поэтому в процессе экс-1Л„ атации необходима периодическая очистка деталей ЦПГ от нагара. Известны два способа очистки: разборный и безразборный. Безразборный способ является более эффективным,материальные и трудовые затраты при его применении сокращаются з 20-25 раз. Известный способ безразборной очистки нагара предполагаем кратко -временную работу дизеля с использованием водотопливной эмульсии (ВТЭ) под загрузкой на режиме номинальной модности,что практически невозможно реализовать в условиях с/х предприятий,поскольку отсутствуют средства загрузки тракторов,а также специальное оборудование для приготовления ВТЭ.

Поэтому весьма актуальной является задача безразборной очистки от нагара деталей ЦПГ, которая предполагает проведенис-очистки на режимах холостого хода дизеля,без применения ВТЭ.

Тема диссертационной работы вкллчона в Региональную техническую программу "Нечерноземье" на 19Ь6-1990 и на период до 2000, подпрограмма 0,5?.Бтап 01.01. и соответствует тематике НИР Санкт-Петербургского ГАУ и Тверской ГСХА.

Цель исследований. Совершенствование технологии безразборной очистки от нагара деталей цилиндро-поршневой группы на работающем дизеле при подаче воды на впуске.

Объект исследований. Дизель 2 Ч 10,5/12 (Д-21А) ПО "Владимирский тракторный завод".

Научная новизна. I. Методика,математическая модель и алго -ритм расчета параметров рабочего цикла дизеля,температурь воды на поверхности нагара,режимов работы и соотношения топлива и воды для безразборной очистки от нагара деталей ЦПГ дизеля.

2.'Методика расчета показателя эффективности очистки от нагара деталей ЦПГ учитывавшего угол эффективного воздействия воды на нагар и количество циклов.

3. Оперативный способ оценки характеристик нагара на днище порзня основанный на статистических данных по толщине и твердости нагара.

4. Количественные характеристики показателей очистки от нагара деталей ЦПГ при подачи водьт на впуске дизеля.

Практическая значимоеть.1. Технология беэразборной очистки от нагара деталей ЦПГ путем подачи воды на впуске дизеля.

2. Программа расчета на ЭВМ параметров рабочего цикла и температуры воды на поверхности нагара при безразборной очистке от нагара деталей ЦПГ дизеля.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докла-дызались на всесоюзных постоянно-действующих научно-технических семинарах и семинарах стран.СНГ в 1930,1991.1934 и 1995 годах С--ПГАУ,областной научно-тактической конферент.чи молодых ученых Верхневолжья к научно-практ' ческих конференциях Тверской TCYJ. в I9S0-IS95 годах.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах.

Внедрение. Разработанная технология принята к внедрении управлением сельского хозяйства администрации Тверской области.

Структура и объем-диссертапии. Диссертационная работа состоит из введения,четырех разделов,раздела экономической эффективности, обдих выводов,списка используемой литературы включапцей III наименований и приложения.Текстовая часть изложена на 104 страницах машинописного текста,иллюстрирована 20 рисунками и 6 таблица-' т.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации,изложены основные положения выносимые на защиту.

В первом разделе представлен анализ работ посвященных ис -следованиям образования нагара на деталях ЦПГ в эксплуатации ; влияние отложений нагара на деталях ЦПГ на параметры цикла, энергетические,экономические,ресурсные и экологические показатели дизеля; проанализированы пути снижения интенсивности образования нагара в эксплуатации и известные способы очистки деталей ЦПГ.

Из анализа литературных источников установлено,что в лроцее-

се эксплуатации на деталях ЦПГ образуется нагар.Основными протонами вызывающими образование нагара является неполнота сгорания топлива и старения моторного масла.Образование нагара зависит от конструктивных особенностей дизеля,условий эксплуатации,качества применяемых топлив и маторных масел и других фактороз.Установлено влияние нагара на деталях ЦПГ на параметры цикла .энергетические, экономические,ресурсные и экологические показатели дизеля.Поскольку образование нр^ара является необратимым процессом,в эксплуатации необходима его периодическая очистка. Установлено снижение образования нагара при улучшении условий эксплуатации,физико-химических свойств применяемых теплив и Ж,применении "Аспект-Модификаторов" и др. мероприятий.Однако предлагаемые мероприятия требуют дополнительных материальных затрат,а главнее до конца не ресают проблему образования нагара.Известны два способа:разборный и безразборный. При разборном способе очистка проводится механическими, химическими и др.методами,при безразборном способе,путем кратковременной работы дизеля на ВТЭ при номинальной загрузке дизеля , что. практически невозможно реализовать на пунктах ТО с/х предприятий.

В результате анализа состояния вопроса,в соответствии с целью работы,поставлены следующие задачи исследований.

1. Провести расчетно-теоретический анализ параметров рабочего цикла дизеля при подачи воды на впуске,определить условия перехода воды из жидкого состояния в пар на поверхности нагара при которых происходит разрушение нагара,обосновать скоростной режим работы дизеля на холостом ходу в процессе очистки и количество воды подаваемой в цилиндры на впуске дизеля.

2. Провеет'" исследования, характера образования нагара на дни. ще поршня в эксплуатации^Определить контрольные зоны на днище поршня в которых производится замер параметров в процессе очистки нагара.

3. Экспериментально обосновать скоростной режим работы дизеля на холостом ходу и количество воды подаваемой в цилиндр на впуске в процессе очистки.Установить корреляционную зависимость результатов теоретически и экспериментальны" исследований. Определить продолжительность очистки от нагара деталей ЦПГ.

4. Провести сравнительную оценку эффективности предлагаемого и известных способов безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара. Оценить интенсивность очистки деталей ЦПГ при работе дизеля на топливах различного фракционного состава.

5. Разработать технологию безразборной очистки от нагара де-

' 3

талей ЦПГ при подачи воды на впуске.

6. Оценить экономическую целесообразность применения предлагаемой технологии безразборной очистки от нагара деталей ЦПГ при подачи, воды на впуске в цилиндры дизеля.

Зо втором разделе приведена методика,математическая модель и алгоритм расчета условий разрушения нагара на деталях ЦПГ,обоснованы режимы работы и количество подаваемой воды на впуске при безразборной очистке деталей.ЦПГ от нагара.В основу теоретических предпосылок,определявших физическую сущность очистки деталей ЦПГ от нагара положены явления параструйной эрозии, при интенсивном испарении воды на поверхности нагара.

^ Новым в методике расчета является то,что рассмотрен сложный теплообмен между поршнем,цилиндровыми газами и водой,уточнен расчет параметр9в цикла применительно к решению данной задачи.

Предполагаем,что вода при подаче на впуске равномерно распределяется по поверхности нагара,имеет форму неограниченной пластины,т.е. толщина пластины бесконечно мача.по отношению к длине и ширине (рис.1).

Тг -температура ци-финцровьрс газов,

Тр -температура поршня, К;

й -толщина пластины;

Хт,Х9,Хо -координаты 1 * ° точек в которых провес ден расчет температуры воды.

РисЛ. Расчетная схеме определения температуры воды на поверхности нагара.

Для определения изменения температуры пластины (воды) используем дифферинциальное уравнение теплопроводности,которое устанавливает взаимосвязь между температурой ( Т ),временим нагреваС Т ) и толщиной пластины ( '/?).

Ъ-1//{т,т,и}

Для рления уравнения (I) задаемся следующими условиями:

- расчет температуры воды на поверхности нагара проводим только на линии сжатия,при этом исключается деформация цикла;

- температура газов принимается постоянной эа- время нагрева на расчетном участке линии сжатия.В расчете линия сжатия рабочего цикла разделена на 1£ участков,т.е.каждый расчетный участок соответствует 10^ ПВД;

- темпера.ура поршня принимается постоянной в процессе сжатия;

- при малой толщине пластины допускаем,что направление тепловых потоков возможно только от поршня к воде и от цилиндровых газов к воде;

- температура воды по толщине пластины зависит от координаты расчетной точки.

Значение температург воды в любой точке пластины и в любой момент -времени определяется из выражения

Тх-То+дТ <2>

где То - температура воды в начале нагрева на каждом расчетном участке,°К;

А Т - изменение температуры воды на расчетном участке,°К. Решая выражение (I) относительно д Т , получаем

дТ=ехр (^¡РМ [(Тг.с/)#1Я Х + Тр# 1'

г

1 <*> / ,\л+12 Д-х / А \ -То] + То1 Н)

где П - характеристическое число;

р0 - число Щурье.

Г = ^ (4)

™ ^ . „2

где С1 - температуропроводность воды, ^ ;

Г - гремя н~грева воды на расчетном участке,с;

(3)

- X - текущее значение координаты точки в которой определяется температурам. В расчете принимаем

Xj = 0.C5R ; Xg = 0,5R ; Х3 = O^SR .

Расчет проведен при работе дизеля на режиме холостого хода с частотой вращения 1000,1200,1400,1600 и 1925 мин-*: Количество воды на впуске принималось от 0 до 1,8 в долях от цикловой подачи топлива с интервалом 0,2.

Особенностью расчета параметров цикла при подаче воды на впуске является уточнение выражений для определения показателя политропы сжата..: (. fli ) .коэффициента избытка воздуха ( <к ^максимальной температуры цикла ( Tz ) и др.параметров. В качестве примера на рис.2 приведены результаты расчета изменения температуры воды на поверхности нагара в зависимости от угла поворот^, вала двигателя на линии сжатия при максимальной частоте холостого хода 1325 и подачи воды равной одной цикловой по-

дачи топлива.

°К

m

J50 300

i т-М ff

тао г '*< лty

/

к в

0 ' 20 АО M - во <00 Ш ш °ПВА 180

Y-

Рис.2. Изменение температуры воды на поверхности нагара в зависимости от угла ПВД на линии сжатия.

Т^ - температура воды в расчетных точках 1,2,3 ХрХ2Дз (рис.1) при подачи воды на впуске 0,2 , 1,0 в долях от цикловой подачи топлива. Из приведенных зависиместей определено значение угла ПВД от начала до конца вскипания воды. Данный угол нами назван углом

эффективного воздействия воды на нагар ( 0 ).Для приведенного примера он составляет 156° за цикл.

Для обоснования режима работы дизеля и количества воды на впуске в процессе очистки деталей ЦПГ от нагара предложен показатель эффективности очистки-Кэ.о., цикл-мин" .

к„ "/г (5>

ГДе %0~ относительный псазатель воздействия воды на нагар за

цикл;

количество циклов,мин" . Количественные значения отдельных расчетных значений показателя -эффективности очистки могут рассматриваться только в сравнении друг с другом,при чем,чем больше значение показателя,тем эффективность очистки выше.Из таблицы I следует,что наибольшая эффективность очистки с учетом полного испарения воды на линии сг.атия получена при максимальной частоте вращения холостого хода дизеля 1925 мин"* и количества воды равной одной цикловой подачи топлива.

Таблица I

Значение показателя эффективности очистки нагара при подачи воды на впуске

Частота ведения ■ показатель эффективности, ШГ

ШЬ!_0.2 0.4 0.6 0.S 1.0

1000 107,6 109,0 105,7

1200 122,5 125,0 129,2 138,3

1400 137,1 141,9 145,8 -154,6

1600 155,6 158,9 ■ 164,4 171,1 182,2

1925 179,1 162,2 193,8 201,9 211,2

к третьем разделе приведены общая к частные методики экспериментальных исследований,дано описание экспериментальной установки и применяемой аппаратуры,устройства для подачи воды на впуске дизеля,приведен расчет погрешности измерений.Экспериментальная установка включает стенд с беговыми барабанами КИ-8949 Г00НИТИ позволяющей задавать различные нагрузочные режимы,устаногленный на нем трактор Т-25А,стенд для приготовления ЗТЭ и другие контрольные и регистрирующие приборы.Методикой экспериментальных исследований предусматривалось определение характера образования нагара

на деталях ЦПГ дизеля в эксплуатации,определения максимального количества воды на вцуеке,обоснование режима работч дизеля и количество воды на впуске при которых обеспечивается наибольшая эффективность счистки,обоснование продолжительности очистки. Методикой предусматривается проведение сравнительных исследований эффективности применения предлагаемой и известной технологий безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара на различных нагрузочных режимах работы дизеля.Исследовалась возможность очистки нагара с деталей ЦПГ при работе дизеля на топливах Л 0,2 - 4,0 ГОСТ ЗС5-82 »утяжеленного (ТУФС) ю расширенного фракционного составов сггас).

3 четвертом разделе приведены результаты экспериментальных исследований.

Предложен метод сценки характера образования нагара на днище поршня в эксплуатации с целью определения контрольной зоны в которой производится замер параметров нагара в процессе очистки. Метод основан на статис '■ической обработке данных выборки состоящей из 35 поршней ,что явл..атся достаточным для получения достоверных результатов. /

•Исследозались поршни дизелей поступивших в Кувшиновскуа РТП Тверской области и имеющих наработку выше 1000 мото-час. при которой происходит стабилизация параметров нагарообразованкя.

Характер образования нагара оценивался по двум параметрам: толцине и твердости.Предварительно поршни.были разделены на участки размером 20 х 10 км и ь каждом из участков проводи/чсь замеры толщины Еихретоковым толщиномером ВТ-50НЦ и твердости нагара согласно ГОСТ 20991-68.

По результата!.! замера строились гистограммы и плотность распределения толщины и твердости нагара для всех участков исследуемых наш по^ишей.Определены застои,в которых сочетание плотности распределения толщины и твердости нагара имеют максимальное значение.Установлено,что сочетание максимального значения плотности распределения толщины и твердости нагара на всех иссг дуемых поршнях сосредоточены на участках поршня ^ -6-9 (рис.3). Установлено,что относительное отклонение толщины нагара для всех исследованкх поршней на данных участках не превышает 4,53 Зона поршня в которую входят эти участки нами названа контрольной. При проведении экспериментальна исследований по очистке поршня замер параметров нагара предлагается проводить в данной контрольной зоне. . .

Проведены исследования по определению максимальной подачи

Рис.3. Схема определения параметров нагара на днище поршня.

воды на впуске дизеля.При этом оценка максимальной лодачи воды проводилась по возможности попадания воды в моторное масло О.М), а также по изменению' режима работы дизеля.Изменение режима работы дизеля при различной подачи воды на впуске предполагав деформацию цикла.Вода на впуске подавалась в количестве от 0,2 цикловой подачи топлива, и выше с интервалом 0,2 цикловой подачи топлива.При каждой подачи воды на впуске продолжительность работы дизеля составляла 45 мин, через каждые 15 мин работы дизеля проводились замеры расхода топлива и воды,частоты вращения дизеля,а также брались пробы ММ. Из анализа полученных результатов установлено,что при подачи воды на впуске от 0,2 до 1,2 в долях от цикловой подачи • топлива воды в ММ не обнаружено.При подаче воды 1,2 в долях от цикловой подачи то' лива частота вращения и цикловая подача топлива практически не изменилась,их изменение находится в пределах оикб-ш измерений.При подачи воды 1,4 в долях от цикловой подачи топлива после 15 мкн работы дизеля в пробе ММ обнаружены следы воды. По результатам данных исследований при очистке от нагара деталей ЦПГ не рекомендуется подача воды на впуске в количестве более 1,2 в долях от цикловой подачи топлива.Для надежности проведения экспериментальных исследований целесообразно ограничить максимальную

подачу воды на впус^ 1,0 в долях от цикловой подачи топлива.

Для подтверждения теоретических предпосылок по обоснованию количества воды на впуске и режимов работы'дизеля проведены экспериментальные исследования скорости очистки нагара с поверхности поршня в контрольной зоне.Скорость очистки определялась по выражение

Со'-р- Ч16>

где йн- толщина нагара в контрольной зоне.мкм;

Т- продолжительность полной оч. ¿тки нагара,мин.

Количество воды на впуске составляло от 0,2 до 1,0 в долях от цикловой подачи топлива с интервалом 0,2.При каждой подачи воды очистка проводилась при частоте вращения холостого хода дизеля 1000,1200,1400,1600 и 1915 мин-1.

'Для проведения исследований подбирались комплекты деталей ЦПГ бывшие * эксплуатации с наработкой более 1000 ыото-час.Из анализа полученных результатов установлено,что характер изменения толщины нагара в зависимости от времени очистки для каждого варианта одинаковый.Установлено,что продолжительность до полной очистки неодинакова.Так при частоте вращения 1000 мин и подачи воды 0,2 в долях от цикловой подачи топлива время полной очистки превышает 60 мин,а при частоте вращения 1925 мин-* и подачи воды, равной одной цикловой подачи топлива нагар полностью очистился через 30 мин работы дизеля./уш всех исследуемых варирнтов очистки, построены зависимости изменения скорости очистки от режимов работы дизеля и количества воды на впуске (рис.1). _ ' __ Из анализа полученных зависимостей установлено,что при увеличении подачи воды на впуске и частоты вращения холостого хода дизеля скорость очистки возрастает.Из исследованных вариантов скоростного режима холостого хода дизеля и количества воды на впуске максимальная скорость очистки наблюдается при максимальной частоте холостого хода дизеля и подачи воды соответствующей одной цикловой подачи топлива и составила 4,40 мкм/мин.В процессе безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара при подачи воды на впуске на режиме иаксималь ой частоты холостого хода дизеля и подачи воды в количестве одной цикловой подачи топлива продолжительность полной очистки нагара составила ^0 мин.

Сходимость результатов теоретических и экспериментальных исследований хорошая.Коэффициент корреляции между изменением показателя эффективности очистки теоретических исследовгшй и изменением скорости очистки экспериментальных исследований состг >:ил

Рйс.4. Изменение скорости очистки нагара в зависимости от частоты вращения и количества воды на впуске.

0,9.

Для оценки эффективности очистки от нагара деталей ЦПГ по известной и предлагаемым технологиям проведены сравнительные исследования на различных нагрузочных режимах работы дизеля.Исследования проведены в два этапа.

На первом этапе очистка проводилась по известной технологии с использованием ВТЭ на двух режимах,на режиме номинальной мощности и ' на решше максимальной частоты холостого хода дизеля.На втором э-зле очистка проводилась при подачи воды на впуске на аналогичных режимах работы дизеля.

Результаты исследований изменения скорости очистки от нагара деталей ЦПГ в сечейии 8-8 (рис.3) представлены на рис.5. Анализ кривых изменения скоростей очистки,нагара показывает,что равномерность скоростей очистки при подачи воды на впуске в 6,4 раза выпе чем при очистке с использованием оТЭ.Средняя скорость очистки нагара при работе дизеля на режимах холостого х да и подч-чи воды на впуске(кривая 2) в 4,74 раза выше чем при очистке с использованием ВТЭ (кривая 4).

ш

пин

5,1

I -ЩМе.у-Щц; "Ц2 -Па=1925мии1^Щц;

з -лчШ;, втз-за/,

5114 -Пхх=Ш5шн1вТЗМ

Со 2,0

V

в

Рис.5. Изменение средней скорости очистки.

Установлено,что средняя скорость очистки от нагара деталей ЦПГ предлагаемой технологии,при работе дизеля на режиме холостого хода в 1,05 раза выше чем скорость очистки от нагара деталей ЦПГ известной технологии,при работе дизеля на режиме номинальной мощности.

Установлено,что при очистке от нагара деталей ЦПГ при подачи воды на Епуске скорость очистки нагара на режиме номинальной мощности работы дизеля в 1,53 раза больше скорости очистки нагара при работе дизеля на холостом ходу. Таким образом при наличии на пунктах ТО с/х предприятий средств загрузки очистку от нагара деталей ЦПГ рекомендуется проводить при подачи воды на впуске на нагрузочном ~ежиме работы дизеля,при этом время очистки сокращается до 20 мин.

Проведена сравнител: чая оценка скорости очистки от нагара деталей ЦПГ при работе дизеля на различных видах топлив.Установлено,что вид применяемого топлчва не оказывает заметного влияния

12

на скорость очистки.Так скорость очистки при работе дизеля на топливе Л - 0,2 - 4,0 ГОСТ 305 - 62 составила 4,51 мкм/мкн,ка У$С 4,26 мкм/мин и на Pi С - 4,21 мкм/мин.

Таким образом при работе, дизеля на других видах топлив необходимо несколько корректировать продолжительность очистки.Так при работе дизеля на ТУ&С продолжительность очистки следует увеличить до 34 мин, а при работе ТВ5С до 36 мин. г

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработана технология безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара при подачи воды на впуске представлена«в диссертационной работе.

Очистку рекомендуется проводить через 500 мото-час. работы дизеля при очередном ТО - 2.

Очистка деталей ЦПГ включает основные этапы:

- диагностирование дизеля по параметру эффективной мощности;

- подготовка дизеля к очистке;

- проведение очистки деталей ЦПГ от нагара на режиме максимальной частоты холостого хода дизеля при подачи воды равной одной цикловой подачи топлива.Продолжительность очистки составляет 30 мин. на топливе it - 0,2 -'4,0 ГОСТ ЗС5 - 62;

- повторное диагностирование дизеля.

Б разделе экономической эффективности приведен расчет годового экономического эффекта от внедрения предлагаемой ""ехнологии безраэоорной очистки от нагара деталей ЦПГ при подачи воды на впуске.В качестве базовой принята технология безразборной счистки от нагара деталей ЦПГ с использованием ВТЭ на нагрузочных.режимах работы дизеля.Ожидаемый экономический эффект в ценах на 1.03.1996г со тавляет 366,3 тыс.руб. на одчн условный эталонный трактор.

ОБЩИЕ вывода

I. В процессе эксплуатации на огневых поверхностях деталей ЦПГ происходит интенсивное образование нагара .Улучшение условий эксплуатации,физико-химических свойств топли . и моторных масел , применение " Аспект - Модификаторов " и др. мероприятия снижают, но полностью не исключают образование нагара. При образовании нагара на деталях ЦПГ ухудшаются энергетические и экономические показатели на 5.. .7/?,дымность отработавших газов возрастает на 7...9% , что обуславливает необходимость проведения периодической очистки деталей ЦПГ в процессе эксплуатации.

2. Предлагает математическая модель и алгоритм расчета позволяют определить параметры рабочего цикла дизеля, температуру воды на поверхности нагара на поршне и условия разрушения нагара. Обосновывается режим работы дизеля и рациональное соотношение воды и топлива в процессе безразборнсй очистки деталей ЦиГ от нагара.Наибольшая эффективность очистки получена при работе дизеля на максимальной частоте холостого хода и количества воды на впуске равном одной цикловой подачи топлива.

3. Разработанная методика расчета позволяет обосновать условия эффективной очистки от нагара деталей ЦПГ. При этом предлагается оценочный критерий эффективности очистки деталей ЦПГ,который учитывает угол эффективного воздействия воды на нагар

за цикл и количество циклов, адекватность предлагаемого показателя эффективности очис.ки и экспериментальной скорости очистки характеризуется коэффициентом корреляции 0,9 .

4. Рг зработанный оперативный способ оценки характеристик нагара на днище поршня базируется на статистических данных по толщине к твердости нагара по 72 участкам поверхности поршня позволяет устгновить характеристики нагарообразования га деталях ЦПГ тракторных дизелей по 6 участкам , при этом относительное отклонение не превышает 5 %. Зона в которую входят данные б участков поршня является контрольной зоной в процессе очистки.

5. По результатам экспериментальных исследований обосновано рациональное количество воды на впуске в цилиндры и режим работы' дизеля в процессе безразборной очистки, а также продолжительность очистки. При этом установлено , что наибольшая скорозть очистки 4,41 мкм/кин достигнута при максимальной частоте холостого хода 1925 мин-* и цикловой подачи топлива 20 ыы^/цикл для дизеля

Д - 21А . Для этих условий продолжительность очистки не превышает 30 мин.

с

6. Разработанная технология безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара при подачи воды на впуске включает следующие основные этапы: . .

- диагностирование отложений нагара по снижению максимальной мощности;

- работу дизеля в течении 30 мин при под-чи воды равной одной цикловой подачи топлива на максимальной частоте вращения холостого хода;

- повторное диагностирование мощности дизеля.

7. Проведенные сравнительные стендовые исследования очистки от нагара деталей ЦПГ показали эффективность предлагаемой технологии очистки с учетом полученных расчетных значений рационального соотношения воды и топлива , а также режима работы дизеля на холостом ходу. Установлено, что средняя скорость очистки от нагара деталей ЦПГ предлагаемой технологии при работе дизеля на режиме холостого хода г 1,СЗ раза выше чем скорость очистки от нагара деталей ЦПГ известной технологии при работе дизеля на режиме номинальной мощности.

Проведенными исследованиями установлено, что при проведении очистки вид применяемого топлива не оказывает существенного влияния на скорость счистки. Следовательно, очистку можно проводить при работе дизеля на тзличных видах топлкз при условии увеличения продолжительности очистки до 34 мин при работе на ТУОС, и.до 36 мин при работе на TPSC.

6. Установлено , что при реализации разработанной технологии, трудоемкость снижается в 2,6 раз с при отсутствии энергозатрат на привод загрузочного стенда и оборудования для приготовления ВТЭ, при одинаковом качестве очистки.

9. Рекомендации по применению разработанной технологии безразборной очистки деталей ЦПГ от нагара.приняты к в едрекиа управлением сельского хозяйства администрации Тверской области. Годовой экономический эффект составляет 368,3 тыс.руб на условный эталонный трактор в год в ценах на 1.03.96 г.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО TSE ДИССЕРТАЦИИ

1. Смирнов В.Г., Андрощук B.C. Исследование по Еыбору режимов 1езразборной очистки от нагара- деталей цилиндро - поршневой группы. // 12 научно - практ. конф. "Научное обеспечение перестройки в АПК" : Тез. докл. - Калинин - 1969. - с. 114 - 115.

2. Смирнов З.Г., Андрощук B.C. Обоснование параметров рабочего цикла дизеля при работе на водотопливных.смесях. // Научно -технический семинар "Диагностика »повышение эффективности .экономичности и долговечности двигателей" : Тез. докл. - JI - Пушкин -

- 1990. - с. II - 12.

3. Смирнов В.Г., Тихомиров ¡D.H., Татарницев В.А.» Андрощук B.C. Основы расчета условий очистки деталей от нагара при работе дизеля на водотопливных смесях. // Надежность и ремонт сельскохозяйственной техники : В сб. научн. тр. МйИСИ, - М - IS90. -

- с. о - II.

4. Смирнов З.Г., Татарницев З.А., Андрощук B.C. Эффективность применения водотопливнкх эмульсий для очистки от нагара деталей цилиндро - поршневой группы с камерой сгорания в поршне. //14 научн. практ. конф. "Проблемы развития АПК "Верхневолжье" : Тез. докл. - Тверь. - 1991. - с. 172.

5. Смирнов В.Г., Абцурахманов П.А., Андрощук B.C. Анализ эффективности применения воцотоплтеных смесей в качестве топлива для тракторных и комбайновых дизелей. // Улучшение эффективных, эргономических и экологических показателей энергетических установок сельскохозяйственных тракторов и автог. билей : В сб. научн. тр. ЛГАУ, - л - 199I. - с. 17 - 19.

6. Татарницев В.А., Андрощук B.C. Результаты исследований очистки от нагара деталей цилиндро - поршневой группы на работающем дизеле 2 Ч 10,5/12 - 2IA) // Всесоюзный постоянно - действу ющий научно - технический семинар "^агностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей" Тез. докл. -

- L - Пускин-1991.-с.68 - 69.

?. Смирнов В.Г., Татарницев Б.А., Андрощук B.C. Теоретическое обоснование условий и режимов безразборной очистки нагара с деталей цилиндро - поршневой группы при работе дизеля на водотоплив-ных смесях. // 15 научно - практ. конф. "Проблемы преобразования сельского хозяйствам современных условиях" : Тез. докл. - Тверь.-

- 1992. - с. 152 - 153.

6. Смирнов В.Г., Андрощук B.C. Влияние способа подачи оды в цилиндры дизеля, на эффективность очистки деталей цилиндро -поршневой группы. // 16 научно - практ. конф. "Достижения науки -сельскому хозяйству Верхневолжья" : Тез. докл. - Тверь. - 1993. -

- с. IGt> - 106.

9. Андрощук B.C. Расчетно - теоретический анализ условий и режимов безраэборной очистки от нагара деталей цилиндро - поршневой группы дизеля. // Улучшение эффективных, экологических и ресурсных показателей энергетических установок сельскохозяйственных тракторов и автомобилей : В сб. научн. тр. С - ПГАУ, - С. - П.- 1993. - с. 46 - 50. .

10. Смирнов В.Г., Андрощук B.C. Разработка технологии безразборной очистки деталей цилиндро - поршневой группы от нагара

на работающем дизеле. // т7 научно - практ. конф. "Аграрная реформа : проблемы, поиски, решения " : Тез. докл. - Тверь. - 1994. -

- с. 189 - 191.

11. Николаенко А.В., Смирнов В.Г., Андрощук В.С Технология очистки нагара с деталей цилиндро - поршневой группы на рабо^аю-

цем дизеле при подачи воды на впуске : Постоянно - действующий научно - технический семинар стран СНГ "Улучшение эксплуатационных 'показателей двигателей, тракторов и автомобилей: Тез. докл. -- С - П, - 1994. - с. 29 - 30.

12. Смирнов В.Г., Андрощук B.C.,. Николаенко A.B. Эффектив -ность безразборного cnocc-Ja очистки от нагара деталей цилиидро -поршневой группы дизеля при подачи воды на впуске в цилиндры. // Постоянно - действующий научно-технический семинар стран СНГ "Улучшение эксплуатационных Показателей двигателей тракторов и автомобилей" : Тез. докл. - С-П., - 1995. - с. 12 - 13.