автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных показателей транспортных двигателей путем совершенствования свойств охлаждающих жидкостей

На правах рукописи

Рот

Ратнов Александр Евгеньевич

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПУТЁМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СВОЙСТВ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Специальность 05.04.02. - Тепловые двигатели.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования "Рыбинская государственная

авиационная технологическая академия им. ГТ.А.Соловьёва", на кафедре "Авиационные двигатели".

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Безюков Олег Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Петриченко Михаил Романович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Баранов Сергей Петрович

Ведущая организация - ОАО «ЗВЕЗДА», Санкт-Петербург Защита состоится «_М>>

2005 г. в « и » часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.09 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая 29, Главное здание, ауд. .

С диссертацией можно ознакомится в фундаментальной библиотеке ГО У "СПбГПУ"

Автореферат разослан "

б " 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 212.229.09 д.т.н., профессор —

Хрусталёв Б.С

Мое^с

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Двигатели внутреннего сгорания одно из массовых изделий машиностроения, поэтому сокращение затрат при эксплуатации и ремонте может дать существенный экономический эффект для народного хозяйства России.

Эффективным является подход к повышению топливной экономичности двигателей за счёт уменьшения тепловых потерь. Реализация такого подхода не требует изменения основных конструктивных элементов остова иАюжет быть проведена совершенствованием схем регулирования теплового состояния путем модернизации двигателей на ремонтных предприятиях машиностроительной отрасли. Кроме того, за счёт увеличения коррозионностойкости деталей можно повысить их надежность примерно на 20-50 %, снизить трудоемкость ремонта на 20-30 %. Совершенствование свойств охлаждающих жидкостей, чаще всего, идёт по двум несвязанным друг с другом направлениям, одно из которых преследует цель уменьшения коррозионных разрушений, а другое направлено на применение альтернативных воде охлаждающих жидкостей, например, антифризов. Таким образом, как для научно-исследовательских организаций, так и производителей и потребителей двигателей остается актуальной работа по совершенствованию свойств охлаждающих жидкостей. Улучшение теплофизических и физико-химических свойств охлаждающих жидкостей может быть достигнуто путём введения водорастворимых полимеров.

Дель работы - повышение долговечности и топливной экономичности автотракторных ДВС воздействием на физико-химические и теплофизические свойства охлаждающих жидкостей.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо обеспечить решение следующих задач:

1. Выполнить анализ проблем и тенденций развития автотракторных ДВС. Выявить влияние свойств охлаждающих жидкостей на технико-экономические показатели работы двигателя.

2. Провести лабораторные исследования эффективности действия полимеров как ингибиторов коррозии деталей системы охлаждения ДВС.

3. Провести лабораторные исследования теплофизических свойств охлаждающих жидкостей, содержащих полимеры.

4. Выполнить уточнение критериального уравнения для расчёта процесса конвективного теплообмена.

5. Провести стендовые и эксплутационные испытания автотракторных ДВС с новыми охлаждающими жидкостями, имеющих в своём составе полимеры.

Исследования предусматривают разработку и создание необходимых лабораторных установок, а также методик, программ исследований и соответствующих инструктивных материалов для проведения эксплуатационных испытаний.

Объектом исследования являются транс гемы

охлаждения и охлаждающие жидкости.

Предметом_исследования являются физико-химические,

теплофизические свойства охлаждающих жидкостей, процессы коррозии и теплообмена, протекающие в системах охлаждения ДВС.

Методы исследования базируются на теориях ДВС, электрохимии, теплообмена, математической статистике.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов обеспечена непротиворечивостью полученных результатов основным положениям теории ДВС, электрохимии, конвективного теплообмена, подтверждена многочисленными экспериментами, проведенными на специально созданных стендах с применением поверенных измерительных приборов, положительными результатами опытной эксплуатации нескольких типов автотракторных ДВС.

Научная новизна полученных результатов состоит в том, что:

• экспериментально подтверждена гипотеза о возможности повышения долговечности и экономичности автотракторных ДВС за счёт использования новых охлаждающих жидкостей, имеющих в своём составе полимеры;

• установлено, что наибольший защитный эффект от коррозионных разрушений в воде обеспечивает полиакриламид и поверхностно-активное вещество "Синтанол", в растворе воды (46%) и этиленгликоля (54%) -полиакриламид и поливиниловый спирт;

• выявлено, что смесь полиакриламида и поливинилового спирта обеспечивают синергетический эффект, заключающийся в снижении интенсивности конвективного теплообмена;

• установлено, что наибольший эффект в снижении расхода топлива обеспечивает новая охлаждающая жидкость, имеющая в своём составе полиакриламид и поливиниловый спирт при их суммарной концентрации 0.1% (0.05% ПАА + 0.05% ПВС);

• получено критериальное уравнение для расчета числа Нуссельта (№1), учитывающее влияние полимеров на интенсивность конвективного теплообмена;

• установлено, что эксплуатация двигателей ВАЗ и ЯМЗ с новыми охлаждающими жидкостями приводит к снижению токсичности отработавших газов на режимах холостого хода на 5 ... 18 %.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что разработаны, опробованы в лабораторных исследованиях, стендовых моторных и эксплуатационных испытаниях новые охлаждающие жидкости на основе воды, этиленгликоля, полимеров полиакриламида и поливинилового спирта, способные снижать коррозию деталей систем охлаждения, расход топлива и токсичность отработавших газов на холостом ходу и долевых режимах работы автотракторных ДВС.

На защиту выносятся: • результаты исследований эффективности полимеров как ингибиторов коррозии деталей систем охлаждения ДВС;

• результаты исследований влияния полимеров на теплофизические свойства охлаждающих жидкостей и экономичность автотракторных ДВС;

• критериальное уравнение для расчёта числа Нуссельта (Ыи), учитывающего влияние полимеров на интенсивность конвективного теплообмена;

• результаты стендовых и эксплутационных испытаний ДВС с разработанными охлаждающими жидкостями.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены автором и обсуждены на заседаниях кафедры "АД" РГАТА (Рыбинск) и кафедры "ТМ и ДВС" ТФРГАТА (Тутаев) в 2000-2003 гг.; IX Всероссийских Туполевских чтениях студентов: Научно-техническая конференция, Казань, 2000 г.; научно-технической конференции "Теплофизика процессов горения и охрана окружающей среды", Рыбинск, 2001 г.; втором Международном конгрессе студентов, молодых учёных и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие»/У8ТМ'02, Москва, 2002 г.; всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НТМ - 2002», Москва, 2002 г.; Международной научно-практической конференции «Безопасность водного транспорта», посвящённой 300-летию Санкт-Петербурга. Санкт-Петербург, 2003 г и др.

Реализация работы.

• Исследования выполнены по заказу ООО «Тутаевский моторный завод» и реализованы при создании двигателей 8ЧН 14/14 нового поколения (Заключение о реализации от 27 сентября 2004 г.).

• Разработанные новые охлаждающие жидкости используются в автотракторной технике фирмы «Комплекс», г. Тутаев, Ярославская область (Акт о внедрении от 1 июля 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованных источников (включающего 120 наименований), и 10 приложений. Работа содержит 227 страницы текста, 40 рисунков и диаграмм, 6 фотографий и 30 таблиц.

В первой главе выполнен анализ основных свойств и требований предъявляемых к воде, к специальным охлаждающим жидкостям. Показаны достоинства и недостатки химических веществ, используемых в качестве ингибиторов коррозии, наиболее предпочтительными являются водорастворимые полимеры, которые при минимальной концентрации способны снижать интенсивность коррозионных разрушений и снижать потери теплоты в системе охлаждения.

Вторая глава посвящена коррозионным исследованиям, которые проведены с целью оценки эффективности защиты полимерами металлов от коррозии, и оптимизации концентрации полимеров с использованием потенциостат^ческого и гравиметрического методов. Установлено, что присадки к воде снижают коррозию максимум на 55 %, к ТОСОЛу тормозят окисление до 2 раз.

Третья глава посвящена исследованиям влияния полимеров на процесс теплообмена в системе жидкостного охлаждения ДВС. Показано, что введение полимеров способно изменять интенсивность теплоотдачи на границе "стенка -охлаждающая жидкость". Уточнены расчетные зависимости, с помощью которых возможен расчёт теплообмена в зарубашечном пространстве и теплообменниках в присутствии полимеров.

Четвертая глава посвящена моторным испытаниям, в результате которых установлено снижение циклового расхода топлива при использовании новых охлаждающих жидкостей. Завершающим этапом работы являлись испытания, показавшие работоспособность новых охлаждающих жидкостей в условиях реальной эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Форсирование транспортных двигателей сопровождающееся повышением температурного уровня деталей цилиндро-поршневой группы. Для обеспечения надёжной работы двигателя необходимо организовать их интенсивное охлаждение. В то же время с целью повышения экономичности двигателя следует минимизировать тепловые потери. Снижение тепловых потерь может бить достигнуто за счёт изменения свойств охлаждающих жидкостей (ОЖ).

Совершенствование свойств ОЖ позволяет также защитить элементы системы охлаждения от коррозионных разрушений, предотвратить накипеобразование и повысить за счёт этого надёжность и долговечность двигателей. В качестве способа воздействия на физико-химические свойства ОЖ было выбрано введение водорастворимых полимеров, совместимых с водой и этиленгликолевыми растворами, ингибирующих коррозию и оказывающих влияние на процессы теплообмена. Применение таких полимеров позволяет повысить надёжность и экономичность двигателя.

Исследование эффективности полимеров и ПАВ как ингибиторов коррозии деталей систем охлаждения ДВС

В результате предварительных испытаний и анализа научно-технической и патентной литературы для исследований были выбраны следующие водорастворимые полимеры:

- полиакриламид (ПАА)

- поливиниловый спирт (ЛВС)

- поверхностно-активное вещество Синтанол ДС - 10 (ПАВ).

Целью проведенных исследований коррозии являлось определение эффективности защиты полимерами основных конструктивных материалов систем охлаждения двигателей от коррозионных разрушений.

Коррозионные исследования проводились двумя методами: потенциостатическим и гравиметрическим.

При проведении потенциостатическим методом проводилось снятие поляризационных кривых, необходимых для определения скорости коррозии, производилось на установке, основой которой являлся потенциостат П - 5827. Скорость коррозии металлов определялась по формуле:

V, = А'1корр -10, мкм/ч (1)

П'Р ■ р

где А - атомная масса металла, г/моль; 1корр - плотность тока коррозии, А/см2; п - валентность металлов (для сплавов - валентность металла, составляющего основу); р - плотность металла, г/см3; Р = 26.8 А ч/моль -постоянная Фарадея.

В качестве количественного показателя скорости коррозии была выбрана глубина коррозионных разрушений в единицу времени. Глубинный показатель коррозии пригоден как для равномерной, так и для местной коррозии и весьма удобен при сравнении скорости коррозии и оценке эффективности защиты от неё. Коррозионные токи в ОЖ, содержащих различные полимеры представлены на рис. 1 и 2.

320 300

X 280

I

» 260

и

SSSSS

Ш

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

■"♦"■•jIlTJKl

—Мель 11 1» 1 Прюк»

'■"■■Стмк • "Чугун

Ток коррозии I корр мкА/смг при t - 60 °С , (вода + ПАА)

1

X

&

S

О 0,1 оа OJ 0,4 03

•"^"Алоимий • Лятушь

* 'Mm »•"■Право«

Сталь • Чугун

Ток коррозии I корр мкА/см2, прн 1 - 60 °С, («ода + ПВС)

О 0,1 0,2 03 0,4 0,5

АЛЮКИН ЯЙ "Лвтум*

"♦"Мм»

1 '"Ж111 Стхлъ —♦—Чугу»

Ток коррозии I корр, мкА/см1, при I - 60 °С , (вода + ПАА + ПВС)

Рис. 1 Коррозионные токи в водных растворах.

При гравиметрическом методе исследований скорости коррозионного разрушения металлов определялись по убыли массы образцов Авк , изготовленных в соответствии с ГОСТ 28084 - 89.

ДСк=((а,-С2)-106/(365.(2.(с1.Ь+ЫН+Н.с1))), г/(м2.сут) (2) где в! - масса образца до испытаний, г/год; С2 - масса образца после испытаний, г/год; НхЬ габариты пластинки, мм, (50 мм X 25 мм); с) - толщина пластинки, мм, (5 мм).

Коэффициенты защиты 7Л- рассчитывались по формулам:

Ът = (1 - ЛС2/ ЛС,). 100, % (3)

где ДО] - потеря массы образца в воде, г/(м2«сут); ДС2 - потеря массы образца в водо-этиленгликолевом растворе, г/(м2.сут).

Рис. 2. Коррозионные токи в этиленгликолевых растворах, защитный эффект:

уг = Дв,/ ДС2 (4)

Коэффициенты защиты и защитные эффекты при исследовании отдельных компонентов и их комбинаций представлены на рис. 3 и 4.

Представленные в главе результаты проведенных гравиметрических и потенциостатических исследований коррозии позволяют сделать вывод, что агрессивность антифризов на основе этиленгликолей (ТОСОЛов) ниже, чем у воды без специальной обработки. Это объясняется присутствием в составе ТОСОЛов ингибиторов коррозии. Введение в антифриз водорастворимых полимеров (ПВС, ПАА, ПАВ) и их сочетаний оказывает влияние на интенсивность коррозии металлов. ПАВ монотонно уменьшает коррозию припоя и при изменении концентрации от 0.01 до 0.5 % для латуни, стали и меди.

При больших концентрациях ПАВ монотонно увеличивает коррозию. Резкое уменьшение наблюдается для чугуна при увеличении концентрации присадки с 0.01 % до 0.05 %. Увеличение содержания ПАА монотонно уменьшает коррозию латуни, стали, меди и чугуна. Для алюминия и припоя наблюдается обратный эффект. При увеличении концентрации ПВС интенсивность коррозии стали, алюминия, чугуна и припоя монотонно уменьшается. Скорость коррозионных разрушений латуни и меди сначала возрастает (при концентрации полимера до 0.10 %), а потом уменьшается.

Исследования коррозионного воздействия охлаждающих жидкостей (воды и антифриза) проводились различными методами. Причем в одном методе (гравиметрическом) использовался массовый показатель скорости коррозии, а другом (потенциостатическом) - глубинный показатель.

Полученные результаты позволяют утверждать, что "ТОСОЛ" обладает меньшей коррозионной агрессивностью по сравнению с водой. Добавление полимеров сказывается не значительно, но в большинстве случаев уменьшает коррозию, особенно ПАВ и ПАВ + ПА А. Наиболее эффективное действие замечено при концентрациях полимеров 0.05 % ПАА + 0.05 % ПВС. Проведенные исследования подтверждают возможность введения полимеров и поверхностно-активных веществ в охлаждающие жидкости на основе этиленгликолей.

Рис 3 Величина защитного действия Zn, по отношению к воде (Концентрация полимеров 0 05 %)

■ Медь Ш Латунь

■ Припой ■ Пряной

В Латунь ■ Медь

Я Ал сплав В Ал сплав

■ Сталь ■ Сталь

8 Чугун ® Чугун

Рис 4 Коэффициент торможения по отношению к ТОСОЛУ (Концентрация полимеров 0 05%)

Исследования влияния полимеров и ПАВ на теплофизические свойства охлаждающих жидкостей и экономичность автотракторных ДВС

По имеющимся данным, характер влияния ПАВ и полимеров на процессы теплопереноса зависит от условий, в которых он протекает, и обусловливается способностью данных веществ ламиниризировать пристенный слой в водных растворах, подавлять турбулентные пульсации скорости и температуры, а также уменьшать поверхностное натяжение жидкости.

Исследование влияния состава охлаждающей жидкости на процессы теплообмена в реальных условиях представляет большую сложность. Решение данной задачи может быть упрощено применением лабораторной установки, позволяющей моделировать режимы циркуляции жидкости в системе охлаждения двигателя. Разработана специальная установка основой которой является гильза от двигателя ЯМЗ - 840 с рубашкой охлаждения. Испытания проводились при входных температурах жидкости 60 °С и 80 °С, которые являются наиболее характерными для систем охлаждения автомобильных ДВС.

Диапазон скоростей составлял от 0.1 до 1.0 м/сек, что соответствует наиболее характерной скорости в зарубашечном пространстве. Во избежание выпадения мицеллярных соединений концентрации присадок полимеров не превышали 0.1 %. После исследования каждой жидкости, содержащей добавки, лабораторная установка тщательно промывалась и заполнялась чистой водой. Испытываемые вещества предварительно растворялись в жидкостях, которые затем заливались в установку. Обработка результатов испытаний проводилась в следующем порядке: 1) расчет средних коэффициентов теплоотдачи в каждой экспериментальной точке; 2) построение графических зависимостей среднего коэффициента от скорости течения для жидкостей различного состава.

Коэффициент теплоотдачи при проведении испытаний определялся по методу стационарного теплового потока, в котором используется закон Ньютона-Рихмана:

где а? - местный коэффициент теплоотдачи; ^ - температура стенки; сШ - площадь элемента поверхности; (1(3 - тепловой поток, проходящий через элемент поверхности.

Среднее значение коэффициента теплоотдачи определялось по формуле:

При малых скоростях течения жидкостей = 0.1 - 0.3 м/с), соответствующих переходному режиму течения значения коэффициентов теплоотдачи в жидкости различного состава отличаются друг от друга незначительно. Это объясняется тем, что интенсивность турбулентных пульсаций еще недостаточно велика, молекулы высокополимеров и мицеллярные образования поверхностно-активных веществ не оказывают значительного влияния на характер течения жидкости и структуру потока. Полученные результаты свидетельствуют, что для условий эксперимента порог влияния присадок соответствует скорости 0.3+0.4 м/сек, так как, именно, при превышении этой скорости появляются существенные различия в значениях коэффициентов теплоотдачи.

При развитом турбулентном течении (\у = 0.4 - 1.0 м/с) значительное снижение коэффициента теплоотдачи было получено для раствора, содержащего более 0.05 % полимеров. Еще большее снижение коэффициента теплоотдачи имело место для раствора, содержащего 0.05 % полиакриламида и 0.05 % поливинилового спирта.

Испытания растворов ПАВ и полимеров различной концентрации показало, что увеличение концентрации ПАА и ПВС приводит к более существенному снижению коэффициентов теплоотдачи при турбулентном течении, а увеличение концентрации ПАВ вызывает повышение интенсивности теплообмена, но при этом происходит сильное вспенивание раствора, что крайне не желательно при использовании в системе охлаждения автомобиля.

(К^ар-^-у-сШ,

(5)

Вт/м2«град (6)

Критериальное уравнение для расчета числа N11

Влияние присадок на интенсивность теплообмена оценивалась по относительному коэффициенту теплоотдачи:

, _ аПРИС ~ аБАЗ жидк (?)

аБА 3 ЖИДК

аБлз жидк ~ чистая вода или ТОСОЛ;

априс ~ базовая жидкость с присадкой. Изменения а в зависимости от концентрации присадок показаны на рис 5. Изменения а' в зависимости от скорости течения показаны на рис. 6.

Проведенные на экспериментальной установке исследования позволяют сделать следующие выводы. Полимеры, введённые в состав охлаждающих жидкостей, могут оказывать существенное влияние на процессы теплообмена. Это необходимо учитывать при их применении. Характер влияния исследованных полимеров зависит от скорости циркуляции жидкости и температуры теплоотдающей поверхности.

С целью возможного расширения области применения полученных результатов, они были представлены в виде критериальных уравнений. Для стационарных процессов конвективного теплообмена в однофазной несжимаемой жидкости с постоянными (кроме плотности) физическими свойствами характерны следующие безразмерные числа: Нуссельта, Стантона, Рейнольдса, Прандгля, Пекле, Грасгофа, Архимеда.

Обобщённое уравнение конвективного теплообмена имеет вид:

М|ж = С •Яе"• РГ"• Ог' • {Ртж/Ргш)0'25 • (///„)' (8)

Рис. 5. Изменения относительного коэффициента теплоотдачи а' в зависимости от полимеров

в зависимости от скорости течения жидкости.

Опыты проводились на установке, представляющей из себя кольцевой канал. Для расчёта теплообмена в кольцевом канале удовлетворительные результаты даёт формула Нуссельта-Крауссольда:

=0.023-Рг0 4-Не0 8 , (9)

Для учёта влияния полимеров на теплообмен на границе "стенка -охлаждающая жидкость" необходимо скорректировать формулу (9), введя в неё коэффициент, учитывающий изменение состава ОЖ. Разница между аэ (экспериментальное) и а,, (расчётное, из уравнения 9) определяется по формуле:

(10)

аР

С учётом формул (9) и (10) полученные экспериментально значения среднего коэффициента теплоотдачи а3 представляются в виде:

аэ -ар ■£„ =0.023-РгО4 Ке°8 £лг (11)

Величины Рг04 и еы постоянны для каждой жидкости, поэтому выражение (9) можно представить в виде

Ни = Мир-еы, (12)

где еы - поправочный коэффициент учитывающий влияние полимеров на процесс теплоотдачи. Коэффициенту зависит от типа базовой жидкости, применяемого полимера, его концентрации, температуры жидкости и скорости:

= Ж и0 (13)

где ф - тип теплоносителя (вода или антифриз), тип применяемого полимера, Л'-концентрация полимера, температура жидкости, V- скорость течения потока. Окончательно, критериальное уравнение, в котором учтено влияние полимеров имеет вид:

\

Л7« = 0.023 • Рг°4 - Яе0 8 • еы (14)

Поправочный коэффициент ен представим в виде полинома:

Е1/=х0+хгу+х1-у2 х, = а, • г0 • ЛГ х2=а2-Ы2 (15)

Для получения коэффициентов Хо , XI , х2 составляется система уравнений:

Результаты решения системы уравнений (16) представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1.

Поправочные коэффициенты.

Вода тосол

Хо я0 (А' + 0.0014-0 а0 (А/ + 0.0009-1)

У 0 51 • _у0 + 0 00011-/2 0 49-у0+ 0.00010 12

<*0 о, "2 Уо "о «1 Уо

ПАА 1 и 9 81 0 48 1-0 9944 N + 0 8573 У2 1 10 8 70 0 33 10112-12957 Л'+О 3444 Л'2

ПВС 1 и 10 13 0 50 09953-10164 N+0 7229 Лг! 1 12 9 28 0 42 09991-0 9228 /У+20053Мг

ПАВ 1 22 12 80 0 53 10139-0 5833^+27778^ 1 15 12 12 0 49 1 0141-0 52' У + 73333- Ы2

ПАА +ПВС 1 18 11 14 0 51 0 994-1 85506 А^+1413 Ы2 1 13 10 45 047 1 0006-20501ЛГ+3.0873ЛГ1

Для воды

Полимер г0

ПАА -22998 + 18987 ус-105 68-ус2 +149.96 V-58.571 -ус"-5.198 ус!

ПВС -4 8447 + 33 33 м/-185 31-н-2 +276.67 и-5 -125 65 IV4+0 7267 ус5

ПАВ 0 8029 - 2 3101 • ус + 53 53 уу2 - 92.459 • ус5 + 55.385 • ус4 - 8 9307 • ус5

ПАА+ ПВС -90862 + 89 596 »>-56828-ус: +1211 8и>'-1095 5 ус4+361.56 ус'

Для ТОСОЛа

Полимер

ПАА -3 1207 + 43 629 ус~272.1 ■ усг + 558.74• ус' - 487 95 ус4 -15628 ус5

ПВС - 4 1353 + 47 973 • УС - 337 32 • УС2 + 763.92 • УС5 - 722 06 ■ ус4 + 246 41 • УС5

ПАВ 2.0271-24 08 УС+ 173.26 ус2 -353 76 УС!+315.97 УС4 -105 61 УУ5

ПАА+ ПВС -34247 + 86801 ус-14542 и>2 +336 26 ус'-31398 >И+108 08 ус5

Разработан алгоритм и программа, позволяющая корректировать коэффициенты критериальных уравнений. Достоверность разработанной программы подтверждена экспериментально.

Стендовые и эксплутационные испытания ДВС с новыми охлаждающими жидкостями

В городских условиях эксплуатации автомобиля работа двигателя на режимах холостого хода может составлять до 50 % от всего времени работы. •

При таких режимах имеют место наихудшее смесеобразование, неравномерность распределения смеси по цилиндрам, замедленное сгорание, большая токсичность отработавших газов по содержанию в них СО и С„Нт. Улучшение экономических и экологических показателей работы двигателя на холостом ходу является значимой проблемой.

С целью проверки работоспособности разработанных новых ОЖ в условиях реальной системы охлаждения автомобильного двигателя и определения их влияния на показатели работы двигателя и его температурное состояние были проведены стендовые испытания. Экспериментальная установка выполнена на базе автомобильного карбюраторного двигателя 44 8.2/7.1 (BA3-21083). Экспериментальная установка имеет замкнутую систему охлаждения, что позволяет испытывать различные охлаждающие жидкости.

В испытаниях участвовали следующие жидкости: вода; вода + 0.05 % ПАА + 0.05 % ПВС; "ТОСОЛ-А40М-Север"; "ТОСОЛ-А40М-Север" + 0.05 % ПАА + 0.05 % ПВС. При снятии характеристики холостого хода определялись часовой и цикловой расходы топлива, температура отработавших газов (ОГ), их токсичность. Расход топлива замерялся весовым способом. Замеры выбросов СО и CnHm и температуры ОГ осуществлялись газоанализатором PALTEST JT 280. Все замеры производились на установившихся режимах работы прогретого двигателя. Результаты стендовых испытаний представлены на рис. 9.

Испытания показали:

• при введении полимеров в охлаждающую воду цикловой расход топлива уменьшался от 8 % при оборотах коленчатого вала пм = 1000 об/мин, до 2 % при Пхх= 5000 об/мин.

• при введении полимеров в "TOCOJI - А40М - СЕВЕР" расход топлива уменьшался от 6 % при оборотах коленчатого вала п^ = 1000 об/мин, до 0.7 % « при п„ = 5000 об/мин;

При проведении испытаний было зафиксировано сокращение времени прогрева при введении новых ОЖ. *

В результате стендовых испытаний подтверждено влияние полимеров на «утепление» деталей ЦПГ, что приводит к сокращению тепловых потерь через систему охлаждения и снижению расхода топлива, к повышению температуры газа внутри цилиндра, что влияет на температуру и состав отработавших газов.

- п кг/ч /

J &

у? (

л V

**

1500 2500 3500 4500 о^иин

♦ Вода

■ Вода+0.05%ПАА-Ю.05%ПВС

• ТОСОЛ-А40М-СЕВП>

А ТОСОЛ+0.05%ПАА+0.05'/ЛВС

Часовой расход топлива при работе на режиме холостого хода.

4 1000, г/цикл

7,5 •

500 1500 2500 3500

♦ Водь

■ Водш+«.05%ПЛА+0.05МПВС

• тосол-А40м-сгап>

А ТОСОЛ+0.05%ПАА+0.05%ПВС

Цикловой расход топлива при работе на режиме холостого хода

%

4--

т г =Р=

500 1500 2500 3500 4500 п. об/мни

- Вод»+«.05%ПАА+0.05,/Л ВС

- ТОСО Л-А40М-С1ВЕР -ТОСОЛ+0.05%ПАА4Ю.05%ПВС

500 1500 2500 3500 4500 п, об/мин

- ТО СО Л-Ю.05,/ЛАА-Ю.05%ПВС

Снижение расхода топлива

Снижение расхода топлива

Рис. 9. Результаты испытаний двигателя 44 8.2/7.1 на экономичность.

2 1,8 1,6 1,4

и

0,8 0,6 0,4

-V к СО, % -

»—1

500 1500 2500 3500 4500 п.об/мнн

♦ Вода

■ Вод«+«.05%ПАА+0.05'АПВС

• ТОСОЛ-АММ-СЕВП"

А ТОСОЛ-Ю.05%ПАА-К».05%ПВС

Концентрация СО в отработавших газах

500 1500 2500 3500 4500 л,о»мии

» Вода

■ Вода-К(.05%ПАА-М).05%ПВС

• ТОСОЛ-А40М-СИЕУ

• ТОСОЛ-Н).05%ПАА-Н).05%ПВС

Содержание углеводородов в отрабоггавших газах

Рис. 10. Результаты экологических испытаний двигателя 44 8.2/7.1.

Завершающим этапом работы являются эксплутационные испытания, проведённые с целью определения работоспособности новых ОЖ в условиях реальной эксплуатации.

Испытания проведены на автомобиле ВАЗ- 21099 с двигателем 44 8.2/7.1 имеющем мощность Ие = 70 кВт, литраж Ц = 1.5 л. При проведении испытаний использовался "ТОСОЛ - А40М - СЕВЕР", содержащий полимер, состоящий из 0.05% ПАА + 0.05% ПВС. Испытания проводились в период с марта 2002 по август 2002 года и составили 6 месяцев. За время испытания пробег автомобиля составил 3500 километров. Автомобиль эксплуатировался на территории Ярославской области. Двигатель работал в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. При эксплуатации были отмечены следующие факты: двигатель работал равномерно без перебоев; двигатель не перегревался во всём диапазоне нагрузок и скоростей; при частичной разборке деталей системы охлаждения не обнаружено выпадение ржавчины и осадка.

Контрольные эксплуатационные испытания проводились в период с декабря 2002 по июнь 2004 года в фирме ООО «КОМПЛЕКС» (г. Тутаев Ярославской области, ул. Промышленная, д. 3). Полимеры вводилась в системы охлаждения двигателей в концентрации 0.1 % от массы охлаждающей жидкости, содержащейся в системе охлаждения. Испытания проводились на двигателях ЯМЗ-236, 238, 8424.10; 3м3-53, 402; УМЗ-4178; Д-240, 245. Проведённые испытания не выявили отрицательного воздействия новых охлаждающих жидкостей с полимерами на работу двигателей автотракторной техники. Контрольные испытания новых охлаждающих проводились в течение 19 месяцев и дали положительные результаты. Новые ОЖ используются и по настоящее время. Данные, полученные при стендовых и эксплутационных испытаниях, свидетельствуют о возможности повышения экономичности двигателей путём изменения состава и свойств охлаждающих жидкостей введением в них полимеров.

Наибольший эффект от применения новых ОЖ следует ожидать при работе двигателя на холостом ходу и по городскому циклу.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВЫВОДЫ

1. Анализ научно-технической и патентной литературы, практики эксплуатации показал, что для производителей и потребителей автотракторных ДВС является актуальным совершенствование свойств охлаждающих жидкостей, так как это направление исследований может дать высокий экономический эффект при минимальных затратах времени и ресурсов на его достижение.

2. Разработаны стенды, методики для потенциостатических и гравиметрических исследований коррозионных свойств охлаждающих жидкостей, проведены эксперименты, которые показали, что использование полимеров (полиакриламида, поливинилового спирта и ПАВ-Синтанола) позволяют снизить на 10 ... 40 % разрушение деталей систем охлаждения ДВС. Испытания новых охлаждающей жидкостей не выявили отрицательного

воздействия на неметаллические материалы, используемые в системах охлаждения двигателей.

3. Разработаны стенды, методики тегоюфизических экспериментов, проведены исследования конвективного теплообмена, которые показали, что введение полимеров в охлаждающие жидкости приводит к снижению интенсивность теплоотдачи на 5.. .20%.

4. Установлен синергетический эффект снижения интенсивности конвективного теплообмена, который проявляется при введении в охлаждающие жидкости смеси полиакриламида и поливинилового спирта при их суммарной концентрации 0.1 % (0.05 % ПАА + 0.05 % ПВС).

5. Получено критериальное уравнение для расчета числа Nu, учитывающее влияние полимеров и ПАВ на интенсивность конвективного теплообмена.

6. Установлено, что использование новых охлаждающих жидкостей приводит к снижению токсичности отработавших газов (уменьшение концентрации СО на 5 ... 18 %, СН на 3 ... 14 %).

7. Проведены стендовые моторные испытания новых охлаждающих жидкостей на двигателе 44 8.2/7.1, которые подтвердили гипотезу влияния полимеров в составе ОЖ на показатели работы двигателя. Экономия топлива на режиме холостого хода достигает 6 ... 8 %.

8. Проведённые эксплутационные испытания подтвердили работоспособность новых охлаждающих жидкостей на двигателях типа ЯМЗ -8424 (пробег 77 т. км) и типа ЗМЗ - 402 (пробег 71 т. км).

Таким образом, цель и задачи диссертационной работы достигнуты -предложен и экспериментально обоснован новый способ повышения долговечности и экономичности автотракторных ДВС, заключающийся во введении минимального числа и массы полимерных присадок в охлаждающие жидкости, состоящих из воды и этиленгликоля.

Дальнейшие исследования по этой проблеме, на наш взгляд, должны быть посвящены разработке методов снижения расхода топлива с помощью введения полимеров в охлаждающую воду форсированных ДВС, работающих в условиях поверхностного кипения недогретой охлаждающей жидкости.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Безюков O.K., Жуков В.А., Ратнов А.Е. Влияние свойств охлаждающих жидкостей на экономические и экологические показатели двигателей. Авиационно-космическая техника и технология: 36 сборник научных трудов. Харьков: «Харьковский авиационный институт», 2001. - Вып. 26. Двигатели и энергоустановки. - С. 60 - 63.

2. Безюков О.К , Жуков В.А., Ратнов А.Е. Исследование влияния присадок к охлаждающим жидкостям на процессы теплообмена в ДВС. Международная научно - практическая конференция «Безопасность водного транспорта», посвящённая 300 - летию Саню - Петербурга. СПб, 2003. С. 150-153.

3. Безюков O.K., Жуков В.А., Ратнов А.Е. Способ оптимизации свойств охлаждающих жидкостей для ДВС. Авиационно-космическая техника и технология: 38 сборник научных трудов. Харьков: «Харьковский авиационный институт», 2003. - Вып. 29. Двигатели и энергоустановки. С. 40-43.

4. Безйков O.K., Жуков В.А., Ратнов А.Е. Способ повышения экономичности транспортных ДВС. Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции: в 3-х ч. Рыбинск, РГАТА им. П. А. Соловьёва, 2002 -С. 15-16.

5. Безюков O.K., Жуков В.А., Ратнов А.Е., Тарасов М.А. Конструктивные и режимные усовершенствования систем охлаждения ДВС. Международный симпозиум "Образование через науку": Материалы докладов секции "Двигатели внутреннего сгорания". Отдельный выпуск- М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. - С. 78 - 79.

6. Жуков В.А., Ратнов А.Е. Влияние состава охлаждающих жидкостей на экономические и экологические показатели работы двигателей внутреннего сгорания. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии HTM - 2002». В 4-х т. Т.- 2, Москва, 2002. С. 71 - 72.

7. Жуков В.А., Ратнов А.Е. Исследование процессов теплообмена в зарубашечном пространстве. Авиационно-космическая техника и технология: 37 сборник научных трудов. Харьков: «Харьковский авиационный институт», 2002. - Вып. 31. Двигатели и энергоустановки. С. 51 - 54.

8. Жуков В.А., Ратнов А.Е. Способ снижения токсичности отработавших газов поршневого двигателя. / Сборник трудов молодых учёных - Рыбинск: РГАТА, 2000. - С.24 - 27.

9. Жуков В А., Ратнов А.Е. Способ совершенствования рабочего цикла поршневого ДВС. XXII Российская школа по проблемам науки и технологий. Краткие сообщения, Екатеринбург, 2002. С. 67 - 69.

10. Жуков В.А., Ратнов А.Е. Теплофизические характеристики охлаждающих жидкостей ДВС и режимы охлаждения. Теплофизика процессов горения и охрана окружающей среды. Сборник трудов: Под ред. Пиралишвили Ш.А.. -Рыбинск, 2001. - С. 21 - 22.

11. Ратнов А.Е. Влияние состава охлаждающей жидкости на процессы теплообмена и показатели работы двигателя. Сборник тезисов участников Второго Международного конгресса студентов, молодых учёных и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие» / YSTM'02, Москва, 2002.-С. 56.

12. Ратнов А.Е. Способ оптимизации свойств охлаждающих жидкостей для ДВС. Проблемы современного энергомашиностроения. Тезисы докладов Всероссийской молодёжной научно-технической конференции. - Уфа, 2002. С. 100.

»15246

РНБ Русский фонд

2006-4 12516

Лист.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОХЛАЖДЕНИЕ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

АНИЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, ТЕПЛОВОЕ И ТЕПЛОНАПРЯЖЁННОЕ

СОСТОЯНИЕ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

1.2 СУЩЕСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И ИХ

KOI1СТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ.

1.3 ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ: ОСНОВНЫЕ ЭКСПЛУТАЦИО! II1ЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И СПОСОБЫ ИХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

1.3.1 ВОДА, КАК ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ.

1 1.3.2 СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЖИДКОСТИ.

1.4 ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ЖИДКОСТЬ 1ЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ.

1.5 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ.

ВЫВОДЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВА11ИЙ.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИСАДОК НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ.

2.1 КОРРОЗИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОХЛАЖДАЮЩИХ

ЖИДКОСТЕЙ.

2.1.1 ВИДЫ КОРРОЗИИ, ИМЕЮЩИЕ МЕСТО В ЖИДКОСТ11ЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕ11ИЯ И СПОСОБЫ ЕЁ ОПРЕДЕЛЕ11ИЯ.

2.1.2 ПОТЕ11ЦИОСТАТИЧЕСКИЕ КОРРОЗИО! II1ЫЕ ИССЛЕДОВА! 1ИЯ.

2.1.3 ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ НА

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ.

• ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОХЛАЖДАЮЩИХ

ЖИДКОСТЕЙ НА ПРОЦЕССЫ ТЕПЛООБМЕНА.

3.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.

3.2 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДЫ

ИСПЫТАНИЙ.

3.3 КРИТЕРИАЛЬНЫЕ У РАВНЕНИЯ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 4. МОТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОХЛАЖДАЮЩИХ

ЖИДКОСТЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПРИСАДКИ.

4.1 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЯ.

4.2 РЕЗУЛЬТАТЫ МОТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ. 4.3 ЭКСПЛУТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ.

ВЫ ВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Поршневые комбинированные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) являются в настоящее время основным источником энергии, ими вырабатывается более 70 % энергии, потребляемой человечеством.

ДВС - массовое изделие машиностроения. Только автомобилей во всем мире ежегодно производится почти 40 млн., а в эксплуатации находится по меньшей мере в десять раз больше. Поэтому сокращение затрат на их эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт может дать существенный экономический эффект.

Развитие современного двигателестроения характеризуется увеличением цилиндровых и агрегатных мощностей, которые, в большинстве случаев, достигаются за счет роста среднего эффективного давления, частоты вращения коленчатого вала и, в ряде случаев, диаметра цилиндра, что вызывает возрастание механических и особенно тепловых нагрузок на детали цилиндро-поршневой группы.

Конкурентоспособность современного двигателя определяется его тремя основными характеристиками: топливной экономичностью, соответствием экологическим нормативам и надежностью. Обеспечение требуемых показателей возможно лишь при условии оптимальной и согласованной работы всех систем двигателя на любом эксплуатационном режиме. Традиционно наибольшее внимание уделялось совершенствованию систем топливоподачи и смазки, тогда как оптимизация конструкции и параметров работы системы охлаждения также может обеспечить повышение топливной экономичности, снижение токсичности отработавших газов и увеличение ресурса двигателя.

В свете вышеизложенного первостепенное значение приобретают исследования, направленные на повышение экономичности и ресурса ДВС, уменьшение токсичности и дымности отработавших газов за счет совершенствования режимов охлаждения.

Энергоемкость на единицу валового продукта в России в четыре раза выше, чем в США и почти в шесть раз выше, чем в Японии (только транспорт Российской Федерации потребляет 115 млн. тонн топлива и 15 млн. тонн смазочных масел в год) [7].

Поршневые ДВС - основные потребители дорогостоящего топлива нефтяного происхождения. Очень важно сокращать расход топлива, даже при работе на холостом ходу и долевых режимах нагрузки.

Как видно из рис. 1 и рис. 2, [21, 22, 24, 96] наибольший расход топлива наблюдается на частичных нагрузках, близких к режиму холостого хода. Минимальные нагрузки (Ne около 0), ge - max. □ Максимальные нагрузки (Ne = 100 %), ge = nom

Рис. I Удельный эффективный расход топлива при работе по нагрузочной характеристике.

Минимальные обороты (nmin), ge = шах. Средние обороты (п = 50 - 80 % от nmax), ge - min.

Максимальные обороты (nmax), ge = пот.

Рис. 2 Удельный эффективный расход топлива при работе по скоростной характеристике.

В современном двигателестроении задачи уменьшения массогабаритных показателей и повышения экономичности наиболее полно решаются путем последовательного форсирования рабочих процессов на основе исследований по совершенствованию рабочих процессов, конструкций камер сгорания, топливной аппаратуры, механизмов и агрегатов газообмена и воздухоснабжения. Этот путь предполагает участие в длительных исследованиях двигателестроительных предприятий и НИИ. Однако в нынешних экономических условиях такой путь нельзя считать реальным.

Более эффективным является подход к повышению топливной экономичности двигателей за счёт уменьшения тепловых потерь.

Основные мероприятия по снижению расхода топлива и возможная экономия топлива представлены на рис. 3 [58, 96]. u u V

В этом направлении проводятся определенные работы фирмами «Форд», «Камминс» (США) «Комацу», «Мицубиси», «Ниссан» (Япония), «Клекнер s

Хумбольд Дойтц», «Фольксваген», «Опель» (ФРГ), «Фиат» (Италия), «Вольво» (Швеция), производственными объединениями «Автодизель», «ГАЗ» (Россия), институтами НАМИ, НИИТАвтопром, НИИАТМ и др. Результаты исследовании зарубежных авторов показали, что у адиабатных двигателей расчётная величина снижения расхода топлива может составить от 0 до 50%, а повышение эффективного КПД от 1.2 до 23.4% [112, 113, 115, 116, 119, 120]. и Реализация такого подхода не требует изменения основных конструктивных элементов остова и может быть проведена совершенствованием схем

1 2 3 4 5 6

1 - замена карбюратора на впрыск бензина: до 35 %;

2 - улучшение экономических показателей существующих карбюраторных двигателей: до 23 %;

3 - для бензиновых: повышение степени сжатия до 13. .14 и обеднение смеси до а = 1.2 . 1.3: до 15 %;

4 — для дизелей: совершенствование систем питания, улучшение процессов наполнения и сгорания: до 10 . 14%;

5 — для дизелей: применение послойного смесеобразования: до 6. 13%;

6 — использование микропроцессорного управления системами двигателя: до 10%;

7 — поддержание оптимального теплового состояния: до 10. 12 %.

Рис. 3. Возможная экономия топлива, % регулирования теплового состояния путем модернизации двигателей на ремонтных предприятиях машиностроительной отрасли. В вооруженных силах России очень остро стоят вопросы обеспечения долговечности энергетических объектов (до 30-40% времени машины и механизмы простаивают в ремонте или в ожидании его) [7].

Затраты на ремонт и техническое обслуживание автомобильной, авиационной и дорожно-строительной техники на порядок и даже более превышают затраты на их изготовление (рис. 4).

1600

Затраты на техническое обслуживание техники, % :

1 - изготовление различных видов техники (принято за 100 %),

2 - ремонт и ТО автомобилей,

3 - ремонт и 'ГО самолетов,

4 - ремонт и ТО станков,

5 — ремонт и ТО строительных и дорожных машин.

Рис. 4. Затраты на изготовление, ремонт и техническое обслуживание техники.

Причинами выхода из строя большей части деталей и узлов машин являются различные виды изнашивания, трещины, поломки, коррозия и кавитация и т.д. [7, 35] возникающие в процессе эксплуатации (рис. 5). Значительная доля отказов (до 25 %) (рис. 6) приходится на эрозию, кавитацию и коррозию [41, 96]. На рис. 7, 8 показано распределение основных видов отказов двигателей ВАЗ и ЯМЗ (данные заводов-изготовителей). конструктивные

Ш производственно-технологические

И эксплутационные ремонтные к неустановленные 5. Распределение отказов, дефектов и повреждений двигателей по причинам их возникновения.

Рис

1 - износы;

2 - трещины, поломки;

3 — эрозия, кавитация, эрозия;

4 — загрязнения,закоксование;

5 — нарушение г ерметичности, плотности;

6 - старение материалов. 1

Рис. 6. Распределение первоначальных причин, по которым возникают отказы двигателя.

25 й 20 Я х

О 15

1 - КШМ;

2 - МГР;

3 - система питания;

4 - система выпуска;

5 - система смазки;

6 - система охлаждения;

7 - резинотехнические изделия

1 2 3 4 5 6 7

Рис. 7. Распределение основных видов отказов двигателей ВАЗ.

40

35 30

25

2 20

О 15 10

5 -0 4

МП

1 -КШМ;

2 -МГР;

3 - система питания;

4 - система выпуска;

5 - система смазки;

6 - система охлаждения;

7 - резинотехнические изделия

Рис. 8. Распределение основных видов отказов двигателей ЯМЗ.

В особенно тяжелых условиях (высокая запыленность воздуха, интенсивные и быстроменяющиеся нагрузки) работает транспортная техника: автомобили, тягачи, строительная техника, затраты на ремонт которой в условиях ограниченного финансирования, становятся острой технико-экономической проблемой. Поэтому одной из важнейших проблем в этой области является повышение коррозионностойкости и долговечности ДВС, что увеличивает их эксплуатационные и межремонтные сроки, сокращает время простоя в ремонте и снижает их стоимость, повышает безопасность и надежность работы.

Исследования показывают, что за счёт увеличения коррозионностойкости деталей машин и механизмов можно повысить их производительность и надежность примерно на 20-50%, снизить трудоемкость ремонта на 20-30% [7].

Повышение коррозионностойкости наиболее экономически и технически оправдано на стадии эксплуатации. К числу наиболее предпочтительных относится, например, применение ингибирующих присадок к охлаждающей жидкости.

В настоящее время самым распространенным методом поддержания наилучших тепловых условий при работе дизеля является выбор оптимальных схем охлаждения и настройки системы терморегулирования воды, масла и наддувочного воздуха. Однако принятие только этих ранее рассмотренных мер оказывается недостаточным, поэтому, кроме схем и параметров системы охлаждения, целесообразно оптимизировать свойства охлаждающих жидкостей. Их совершенствование, чаще всего, идет по двум несвязанным друг с другом направлениям, одно из которых преследует цель уменьшения эрозионно-коррозионных разрушений и накипеобразования, а другое, чаще всего реализуемое в автотракторных двигателях, направлено на применение альтернативных воде охлаждающих жидкостей, например, антифризов.

Таким образом, как для научно-исследовательских организаций, так и производителей и потребителей двигателей остается актуальной работа по совершенствованию охлаждающих жидкостей, в которых основным компонентом оставалась бы вода при минимальной концентрации веществ, способных, наряду с уменьшением эрозионно-коррозионных разрушений, обеспечивать оптимизацию теплообмена в зарубашечном пространстве и снижение накипеобразования.

Улучшение теплофизических и физико-химических свойств охлаждающих жидкостей может быть достигнуто применением присадок. К их числу, прежде всего, относятся уже исследованные присадки, содержащие поверхностно-активные вещества (ПАВ) и водорастворимые полимеры. В данном направлении сделан ряд исследований [7, 31, 55, 73, 90], и как отмечалось редакцией журнала «Двигателестроение» [36] вопрос применения присадок к охлаждающим жидкостям на основе ПАВ и полимеров является малоисследованным и, по мнению редакции, представляет несомненный интерес.

В настоящее время в качестве охлаждающей жидкости используется вода или специальные жидкости [50]. Вода имеет ряд недостатков, отрицательно влияющих на эксплуатацию ДВС: высокая температура замерзания, низкая температура кипения, высокая коррозионная активность, вспениваемость и др. При эксплуатации ДВС в нашей стране в качестве охлаждающего реагента для автотракторных двигателей чаще всего применяются исключительно специальные жидкости.

Целью диссертационной работы является повышение долговечности и топливной экономичности автотракторных ДВС воздействием на физико-химические и теплофизические свойства охлаждающих жидкостей. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические задачи:

1. Выполнить анализ проблем и тенденций развития автотракторных ДВС. Выявить влияние свойств охлаждающих жидкостей на технико-экономические показатели работы двигателя.

2. Провести лабораторные исследования эффективности действия полимерных присадок как ингибиторов коррозии деталей систем охлаждения ДВС.

3. Провести лабораторные исследования теплофизических свойств охлаждающих жидкостей, содержащих полимерные присадки.

4. Выполнить уточнение коэффициентов в критерии Нуссельта (N0) в зависимости от состава и массы присадок в охлаждающих жидкостях.

5. Провести стендовые и эксплутационные испытания автотракторных ДВС с разработанными охлаждающими жидкостями.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Анализ научно-технической и патентной литературы, практики эксплуатации показал, что для производителей и потребителей автотракторных ДВС является актуальным совершенствование свойств охлаждающих жидкостей, так как это направление исследований может дать высокий научно-технический и экономический эффекты при минимальных затратах времени и ресурсов на их достижение.

2. Разработаны стенды, методики для гравиметрических и потенциостатических исследований коррозионных свойств охлаждающих жидкостей, проведены эксперименты, которые показали, что использование присадок (полиакриламида, поливинилового спирта и ПАВ-Синтанола) позволяют снизить на 10 . 40 % разрушение деталей систем охлаждения ДВС. Испытания разработанных охлаждающих жидкостей не выявили отрицательного воздействия на неметаллические материалы, используемые в системах охлаждения двигателей.

3. Разработаны стенды, методики теплофизических экспериментов, проведены исследования конвективного теплообмена, которые показали, что введение полимерных присадок в охлаждающие жидкости приводит к снижению интенсивность теплоотдачи на 5.20%.

4. Установлен синергетический эффект снижения интенсивности конвективного теплообмена, который проявляется при введении в охлаждающую воду смеси полиакриламида и поливинилового спирта при их суммарной концентрации 0.1 % (0.05 % ПАА + 0.05 % ПВС).

5. Получено критериальное уравнение для расчета числа Ыи, учитывающего влияние полимеров и ПАВ на интенсивность конвективного теплообмена.

6. Установлено, что при введении в охлаждающую воду полимерных присадок происходит снижение токсичности отработавших газов (уменьшение концентрации СО на 5 . 18%, СП на 3 . 14%).

7. Проведены стендовые моторные испытания охлаждающих жидкостей с присадками на двигателе 44 8.2/7.1, которые подтвердили гипотезу влияния полимеров в составе ОЖ на показатели работы двигателя. Экономия топлива на режиме холостого хода достигает 6 %.

8. Проведённые эксплутационные испытания подтвердили работоспособность новых охлаждающих жидкостей при их применении на двигателях типа ЯМЗ - 8424 (пробег 77 т. км) и типа ЗМЗ - 402 (пробег 71 т. км).

Таким образом, цель и задачи диссертационной работы достигнуты — предложен и экспериментально обоснован новый способ повышения долговечности и экономичности автотракторных ДВС, заключающийся во введении минимального числа и массы полимерных присадок в охлаждающие жидкости на основе воды и этиленгликоля.

Дальнейшие исследования по этой проблеме, на наш взгляд, должны быть посвящены разработке методов снижения расхода топлива с помощью полимерных присадок к охлаждающей воде ДВС на режимах близких к номинальному, в том числе, в условиях поверхностного кипения недогретой охлаждающей жидкости.

-166

1. Акуличев В.А., Ильичёв В.И. О спектральном признаке возникновения ультразвуковой кавитации в воде. Акустический журнал, 1963, т. 9, вып. 2, с. 158-161.

2. Александров А.Т., Иванов И.А. Выбор средств очистки для систем судовой энергетической установки. // Судостроение. 1981. № 5. с. 24-27

3. Анализ влияния износа деталей ЦПГ на параметры дизеля в зависимости от режима его работы. // Труды ЛИВТа. М.: Высшая школа, 1968. Вып. 107, с. 25-34.

4. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1975. -560 с.

5. Бажан П.И. Расчет и конструирование охладителей дизелей. Машиностроение, 1981.

6. Бажан П.И., Аладышкин В.Я. Зависимость для расчета механического КПД и составляющих теплового баланса в воду и масло среднеоборотных дизелей. // Двигателестроение. 1986.- N 3.- С. 16-18.

7. Безюков O.K. Основы комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей. Диссертация на соискание учёной степени д.т.н. Санкт-Петербург. 1996. Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций.

8. Болгарский A.B. и др. Термодинамика и теплопередача. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., "Высшая школа", 1975.-488 с.

9. Буянов Е.В. Исследование работы системы охлаждения автомобильных двигателей в условиях крайнего севера. М., 1974, 136 с.

10. Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. — JL: Государственное издательство судостроительной промышленности. 1958. 440 с.

11. Влияние температуры деталей ЦПГ на показатели работы судовых дизелей на различных эксплутационных режимах. // Производственно-технический сборник МРФ. М.: ЦБНТИ Минречфлота, 1969, № 83, с. 59-63.

12. Гаврилов А.К. Магнитная фильтрация жидкости в охлаждающей системе дизеля. // Двигателестроение. 1991. - № 8. - С. 27 - 28.

13. Гаврилов А.К. Фильтрация жидкости в охлаждающей системе дизеля. // Двигателестроение. 1991. - № 8. - С. 27 - 28.

14. ГОСТ 28084 84 (CT СЭВ 2130 - 80). Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия. — М.: Издательство стандартов, 1989. - 22 с.

15. Грехов JT.B. Гидродинамическая задача определения конвективного теплообмена в полости гильзы цилиндра ДВС. // Инженерно-физический журнал. 1988. - Т.62, №3. - С 86-90.

16. Громогласов A.A., Копылов A.C., Пильщиков А.П. Водподготовка, процессы и аппараты. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 270 с.

17. Гурвич И.Б., Егорова А.П., Москвин K.M., Рамс Э.Э., Шишкин В.И. Оптимизация теплового состояния автомобильных двигателей. -Двигателестроение, 1982, № 4, с. 10-12.

18. А.С.Орлина, М.Г.Круглова М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

19. Диагностирование дизелей / Никитин Е.А., Станиславский J1.B., Улановский Э.А. и др. М.: Машиностроение, 1987,- 224 с.

20. Дизели. Справочник. / Под общ. ред. В.А. Ваншейдта, H.H. Иванченко, Л.К. Коллерова. Л.: Машиностроение, 1977. - 480 с.

21. Дорохов А.Ф., Аливагабов М.М., Крыжановский К.Ф., Алимов С.А. Анализ температурного состояния деталей рабочего цилиндра шлюпочного дизеля. // Двигателестроение. 1988.- № 9. С. 10 - 13.

22. Евдокимов Б.П. Исследование вопросов предупреждения образования накипи в системе охлаждения автотракторных двигателей способом электромагнитной водоподготовки. Л., 1969, 205 с.

23. Ерохин В.Г., Миханько М.Г., Самойленко П.И. Основы термодинамики и теплотехники. М.: Машиностроение, 1980. - 224 с.

24. Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей. / A.M. Кригер, М.Е. Дискин, А.Л. Новенников, В.И. Пикус. М.: Машиностроение, 1985. — 176 с.

25. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976.-472 с.

26. Жуков В.А. Влияние многофункциональных присадок к охлаждающей жидкости на теплонапряженное состояние цилиндровых втулок // Автомобильные и тракторные двигатели: Межвуз. сб. науч. тр. / МАМИ. — М., 1998.-Вып. XIV.-С. 165-171.

27. Жуков В.А. Повышение ресурса и экономичности судовых дизелей совершенствованием свойств охлаждающей жидкости. Диссертация на соискание учёной степени к.т.н. Санкт-Петербург. 1992. ЛИВТ. 262 с.

28. Иващенко H.A. Нестационарное тепловое состояние деталей УПГ двигателей с умеренным отводом теплоты от рабочего тела. // Инженерно-физический журнал. 1986. -Т.60, №2. - С 67-71.

29. Исследование влияния износа деталей ЦПГ на показатели работы быстроходного четырёхтактного двигателя. // Труды ЛИВТа. Л.: Транспорт. 1966. Вып. 87, с. 11-15.

30. Исследование влияния присадок к охлаждающей жидкости дизелей на процессы теплоотдачи / Тузов Л.В., Безюков O.K., Жуков В.А., Ларин В.А. // Двигателестроение. 1996. - № 1. - С.46 -51.

31. Колтин И.П. Отложения на теплоотдающих поверхностях деталей камеры сгорания, как одно из препятствий форсирования ДВС // Двигателестроение. 1981.-№ 12.С. 14-17.

32. Колтин И.П. Температурное состояние охлаждаемых деталей при различных присадках к охлаждающей воде. // Двигателестроение, 1986, № 8, с. 9-11.

33. Колтин И.П. Факторы, определяющие теплоотдачу к охлаждающей жидкости в ДВС // Двигателестроение. 1989.- № 1.- С. 6-8.

34. Комплексная присадка к системам охлаждения дизелей. // Двигателестроение, 2003, № 4, с. 44-45.

35. Кондратьев H.H. Отказы и дефекты судовых дизелей. М.: Транспорт, 1985.- 152 с.

36. Кораблёв В.В. Теплообмен в зарубашечном пространстве двигателей при однофазовом течении охлаждающей жидкости. Двигателестроение, 1982, №3,с. 15-17.

37. Костин А.К. Развитие среднеоборотных дизелей. // НИИинформтяжмаш. -М., 1977.-N4-77-32.

38. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания: Справочное пособие. Л., 1979, 222 с.

39. Красножон П.А. Особенности кавитационных процессов в системах охлаждения при теплопередаче. Двигателестроение, 1984, № 10, с. 15-18.

40. Краткий справочник физико-химических величин. Издание девятое / Под ред. А.А.Равделя и А.М.Пономарёвой. СПб.: Специальная литература, 1998.-232 с.

41. Крушель Г.Е. Образование и предотвращение отложений в системах водяного охлаждения. Л.: Госэнергоиздат, 1955. - 233 с.

42. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие.-М.: Энергоатомиздат, 1990.-367 с.

43. Липатов В.Е., Кузнецов Ю.Н., Маслов В.А. Сравнение теплогидравлической эффективности теплоносителей применительно к высокотемпературным системам охлаждения // Двигателестроение. 1989.-N 4. - С.49-51.

44. Лощаков П.А. Интенсификация теплопередачи от поршня к гильзе цилиндра оребрением охлаждаемой поверхности гильзы // -Двигателестроение, 1990, № 9, с. 57-59.

45. Лощаков П.А. Модифицированные головки цилиндров форсированных дизелей ЯМЗ. // Автомобильная промышленность, 1997, №4, с. 21 — 23.

46. Лощаков П.А. Результаты расчётно-экспериментальных исследований влияния оребрения охлаждаемой поверхности гильзы цилиндров на температурное состояние гильз и поршней дизелей ЯМЗ // Двигателестроение, 2000, № 1, с. 3-4.

47. Михайлов И.Г., Шутилов В.А. О простом способе обнаружения кавитации. Акустический журнал, 1959, т. 5, вып. 3, с. 376-378.

48. Михайлу А.Г., Пилипенко В.Н. Особенности влияния шероховатости и снижающих сопротивление добавок на турбулентный теплообмен / Механика турбулентных потоков. М.: Наука, 1980. - С. 318 - 330.

49. Моисеев А.Ф. Предупреждение образования накипи в автомобильных двигателях. М.: Транспорт, 1971. - 128 с.

50. Молодцов H.H., Петриченко М.Р. Определение интенсивности теплоотдачи в системе жидкостного охлаждения втулки цилиндра. // Двигателестроение. -1982.- № 10. С. 27-29.

51. Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей. М.: Легион-Автодата, 2000. - 79 с.

52. Моторные топлива, масла и жидкости. Том II. Масла, консистентные смазки и жидкости. Под ред. проф., д.т.н. К.К.Папок и проф., д.т.н. Е.Г.Семенидо. М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1967. — 360 с.

53. Негорючие теплоносители и гидравлические жидкости. Справочное руководство / Под ред. А.М.Сухотина. Л.: Химия, 1979. - 360 с.

54. Недбальский В.К. Изменение физических свойств воды малыми добавками полимеров // Некоторые проблемы тепло- и массопереноса. Минск, 1978. -с. 22-25.

55. Недбальский В.К., Герцович В.Л., Пурис Б.И. Некоторые особенности воздействия малых добавок высокополимеров на пристенную турбулентность. / Проблемы тепло- и массообмена 77. Минск, 1977. - с. 79 - 80.

56. Нечаев Л.В. Исследование статических и динамических тепловых характеристик системы жидкостного охлаждения автотракторных двигателей. Диссертация на сосискание учёной степени к.т.н. Барнаул. 1965. Алтайский ПТИ им. И.И.Ползунова. 261 с.

57. Новенников А.Л., Елисеев С.В., Богачук В.Н., Ивнев A.A., Зеренбин В.Г. Улучшение теплового состояния поршня путём совершенствования охлаждения гильзы цилиндра. Двигателестроение, 1990, №5, с. 3-6.

58. Новенников A.J1., Яманин А.И., Пикус В.И., Ивнев A.A. Физическое моделирование на стенде теплового состояния головок цилиндров при их термоусталостных испытаниях // Двигателестроение, 1989, № 3, с. 3-5.

59. Новые требования к уровню внешнего шума АТС / Галевко Ю.В., Енукидзе Б.М., Иванова Т.В. // Автомобильная промышленность. — 1997. № 1. — С. 30 -33.

60. Определение параметров течения жидкости в полостях системы охлаждения ДВС. / Жаров A.B., Павлов A.A. // Автомобильная промышленность. — 2004. -№2.-С. 30-31.

61. Огородников В.Б., Бордуков В.В., Живлюк Г.Е., Ягленко В.Т. Тепловой баланс малоразмерного дизеля с частичной теплоизоляцией внутри цилиндровых процессов. // Двигателестроение.-1986.-N8.- С.3-5.

62. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. -М.: Энергия, 1969.- 392 с.

63. Паронян В.Х., Гринь В.Т. Технология синтетических моющих средств.-М.: Химия, 1984 г. 224 с.

64. Петриченко М.Р., Баталова В.А. Температурные и гидравлические режимы работы системы жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания // Двигателестроение. 1989. - N4. - С.20-23.

65. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1975.-224 с.

66. Пилипенко В.Н., Михайлу А.Г. Механизм снижения сопротивления, теплоперенос в турбулентных потоках с добавками различной природы // Тепломассообмен 6, т. 6, ч. 2, Минск. - 1980. - С. 89 - 94.

67. Пимошенко А.П. Защита судовых дизелей от кавитационных разрушений. -Л.: Судостроение, 1983. 120 с.

68. Плис А.И., Сливин H.A. Лабораторный практикум по высшей математике. Учеб. пособие для втузов. 3-е изд. пераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2000, -416с.

69. Поверхностно активные вещества. Свойства и применение. JL: «Химия», 1975 -350 с.

70. Повх И.Л., Ступин А.Б. Турбулентный теплообмен при течении слабых растворов полимеров около твердой стенки // Пристенные турбулентные течения, ч. 2, Новосибирск. 1975. - с. 224-231.

71. Повышение экономичности судовых дизелей за счёт "утепления" камеры сгорания. // Труды ЛИВТа, 1968, вып. 118, с. 57-60.

72. Погрешности измерения физических величин. А.Н. Зайдель. — Л.: Наука, 1985.- 112 с.

73. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и в воде. Изд. 2-е пер. и доп. Л.: «Химия», 1975 -456 с.

74. Проблемы перевода на высокотемпературное охлаждение серийных судовых дизелей речного флота. // Труды ЛИВТа. Л.: 1963. Вып. 18, с. 18-23.

75. Рагузин А.Р., Петриченко М.Р., Иванченко Н.Н. Методы определения и управления потокораспределением в рубашках цилиндров блочных дизелей. // Двигателестроение. 1989.- N 11.- С. 13-15.

76. Рождественский В.В. Кавитация. Л.: Судостроение. 1977. 245 с.

77. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. М.: Машиностроение, 1977.-216с.

78. Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Концев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Л.: Машиностроение, 1990. -240 с.

79. Сиротюк М.Г. Экспериментальное исследование ультразвуковой кавитации. В кн.: Мощные ультразвуковые поля. / Под ред. Л.Д.Ровенберга. М.: 1968, с. 167-220.

80. Скорчеллетти В.В. Теоретические основы коррозии металлов. Л., "Химия", 1973. 264 с.

81. Смирнов Н.П., Новенников А.Л., Афанасьев В.С., Колтин И.П. Теплобалансовые характеристики и температурное состояние дизеля снаддувом при охлаждении водой и антифризом // Двигателестроение, 1981, №9, с. 9-10.

82. Стародомский М.В., Маляров B.C., Гальченко A.B. Измерение термического сопротивления отложений в системах охлаждения ДВС // Двигателестроение. 1988. - № 3.- С. 23 - 24.

83. Стативкин Г.П. Опыт применения эмульсионных присадок к охлаждающей воде дизелей. Двигателестроение, 1991, №4, с.59.

84. Стативкин Г.П., Янчеленко В.А., Головкин П.Г. Защита от кавитационной эрозии и коррозии металлов системы охлаждения дизеля // Двигателестроение. 1990. - № 8.- с. 25 - 27.

85. Судовая теплоэнергетика: Справочник. М.: Транспорт. 1983. 312 с.

86. Судовые среднеоборотные дизели. Л.: Судостроение. 1975. 315 с.

87. Сурин С.М. Подготовка и контроль качества воды для судовых энергетических установок. М.: Транспорт, 1978. - 152 с.

88. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Под общ. ред. чл.-корр. РАН A.B. Клименко и проф. В.М.Зорина. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2001. — 564 е.: - (Теплоэнергетика и теплотехника; Кн. 2.).

89. Теория рабочих процессов ДВС: Учеб. пособие / И.Б. Гурвич; Нижегородский политехнический институт. Нижний Новгород, 1992, 145 с.

90. Теплообмен в двигателях и теплонапряжённость их деталей // Дьяченко Н.Х., Дашков С.Н., Костин А.К. и др. Под ред. С.Н. Дашкова JL, 1969.- 247 с.

91. Теплопередача в судовых энергетических установках. В.М. Бузник. Издательство "Судостроение", Ленинград 1967, 371 с.

92. Теплотехника: Учеб. для вузов / В.Н.Луканин, М.Г.Шатров, Г.М.Камфер и др., Под ред. В.Н.Луканина. — М.: Высшая школа, 1999. — 761 с.

93. Томашов Н.Д., Жук Н.П., Титов В.А., Веденеева М.А. Лабораторные работы по коррозии и защите металлов. М.: Металлургия, 1971.- 280 с.

94. Угрюмов П.Г. Органический синтез в промышленности. М.: Госхимиздат, 1965.— 271 с.

95. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Пер. с англ. / Под ред. А.М.Сухотина. Л.: Химия, 1989. - пер. изд., США, 1985. - 486 с.

96. Фомин Ю.Я., Горбань А.И., Добровольский В.В., Лукин А.И. и другие. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л.: Судостроение, 1989.- 344с.

97. Хабахпашева Е.М., Перепелица Б.В. Турбулентный теплообмен в слабых растворах высокополимеров // Тепло- и массоперенос. Т. 3, Минск, 1972. -С. 387-393.

98. Химики автолюбителям: изд. / Б.Б. Бобович, Г.В. Бровак, Б.М. Бунаков и др.-Л.: Химия, 1991.-320 с.

99. Шишкин А.П. Расчётная оценка условий возникновения кавитации в полостях системы высокотемпературного охлаждения дизелей. // Двигателестроение. 1983.- № 8.- С.10-12.

100. Шлугер М.А., Ажогин Ф.Ф., Ефимов Е.А. Коррозия и защита металлов. -М.: Металлургия, 1981. 216 с.

101. Экспериментальное исследование пристенных турбулентных течений / Кутателадзе С.С., Миронов Б.П., Пакоряков В.Е. и др.// Новосибирск, Наука, 1975.-С. 60 -76.

102. Экспериментальное исследование теплообмена в жидкости, содержащие добавки высокополимеров и поверхностно-активных веществ / Безюков O.K., Жуков В.А., Ларин В.А. // Инженерно-физический журнал. 1993. — Т.64, №1. — С. 34-38.

103. Яковлев В.В. Кавитационные повреждения втулок и стенок цилиндровых полостей блоков дизелей. Двигателестроение, 1986, №7, с. 55-56.

104. Gordon R.J. On the Explanation and Correlation of Turbulent Drag Reduction in Dilute Macromolecular Solutions. "J. Appl. Pol. Sei.", 1970, vol. 14, №8, p. 2097-2105.

105. Harvey D.N. Diesel engine coolant investigations Transaectic of the Institute of Marine Engineers, 1974, Ser, A, v. 86, №4, p 78-87.

106. K. Toyama, T, YoshimitsuT. Nishiyarna, T. Shimauchi and T. Nakaqaki, Heat Insulated Turbocompaund Engine. SAE Techn. Pap", № 830314, 1983.-176114. Patterson G.K., Zakin J.L., Rodrigues J.M. Drag reduction: Polymer

107. Solutions, Soap Solutions and Solid Particle Suspensions in Pipe Flow. — Ind.and Eng. Chem., 1969, vol. 61, p. 23-38.

108. Schnabel W. Keramikteile im Dieselmotor von Ford. "MTZ", 1986, 47. №12.501 -502.

109. Sudhakar V. Performance analysis of adiabatic engine. "SAE Techn. Pap. Ser", 1984. №840431.

110. Thorns B.A. Some observations on the flow of linear polymer solutions through straight tubes at large Reynolds number // Proc. 1-st Int. Congr., Rehoel, Amsterdam, 1949, 11.135 11.1 4 1.

111. Virk P.S. The Thorns phenomen: turbulent pipe flow of dilute polymer solutions // J. Fluid Mech. 1967. Vol. 30. P. 305.

112. W. Bryzik and R. Karno. "TACOM/Cummins, Adiabatic Engine Proqram". "SAE Techn. Pap", №830314, 1983.

113. Y. Miyairi, T. Matsushisa and. T. Ozava (NGK Jnsuiators, ltd). H. Oikawa and N. Nakashima (Mitsubishi Motors Соф). Selective Heat Jnsulation of Combustion Chamber Walls for a DL Disel Engine with Monolithic Ceramics. "SAE Techn. Pap", №890141.