CC BY
14технические науки
НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 12 (40) • 2019
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 621.4
СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ПОДДЕРЖАНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ
Вялых Ирина Геннадьевна, магистрант; ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, РФ
В статье описано определение технической эффективности технологии безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений. Нагароотложения на деталях дизельных двигателей внутреннего сгорания оказывают значительное отрицательное влияние на эффективность и надежность их работы.
Ключевые слова: компрессия; присадка; нагароотложения; двигатель; картерные газы.
MAINTENANCE OF ENGINES TO MAINTAIN OPERATIONAL AND TECHNICAL INDICATORS IN WORKING ORDER
Vyalyh Irina Gennad'evna, undergraduate; Russian Timiryazev State Agrarian University, Moscow, Russian Federation
The article describes the determination of the technical efficiency of the technology of non-selective cleaning of engine parts from carbon deposits. Carbon deposits on parts of diesel internal combustion engines have a significant negative impact on the efficiency and reliability of their operation. Keywords: compression; additive; carbon deposition; engine; crankcase gases.
Для цитирования: Вялых И.Г. Сервисное обслуживание двигателей по поддержанию эксплуатационно-технических показателей в рабочем состоянии // Наука без границ. 2019. № 12(40). С. 29-33.
Эффективность работы дизельных двигателей внутреннего сгорания оценивается комплексом эксплуатационно-технических характеристик: уровнем форсирования и мощностными показателями,
топливной экономичностью и токсичностью отработавших газов, динамическими и пусковыми качествами.
В ходе эксплуатации техники энергетические, экономичностные и ресурсные
НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 12 (40) • 2019
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
показатели работы двигателей выходят за пределы регламентированных значений. Изменение этих показателей связано с множеством причин, в том числе и образованием на внутренних поверхностях деталей двигателя нагара. Нагароотложе-ния образуются в первую очередь в камере сгорания, на клапанах, на поршнях, на форсунках, на проточных частях турбокомпрессоров, на выпускных коллекторах и на других деталях [1, 2, 3].
Для поддержания эксплуатационно-технических характеристик дизельных двигателей в рабочих диапазонах необходимо проводить периодическое сервисное обслуживание в части, касающейся очистки деталей двигателей от нагароотложений.
В настоящее время наиболее известные методы безразборной очистки - это использование водно-топливных эмульсий (ВТЭ) и применение присадок. При использовании ВТЭ улучшается смесеобразование и предотвращается коксообразо-вание, но при этом снижается надежность двигателя за счет того, что в масло попадает вода, снижаются показатели эксплуатации и может образоваться такое явление, как коррозия. Применение различных присадок положительно сказывается на рабочий процесс в двигателе внутреннего сгорания, а также не допускается коагуляция частиц сажи в крупные агломераты. Основным недостатком применения присадок служит удаление отложений, скопившихся в топливном баке, следовательно, выход из строя топливного насоса и форсунок [4, 5].
Изучив имеющиеся методы и способы безразборной очистки деталей двигателей от нагароотложений и проанализировав результаты проведенных исследований учеными в этой области, приходим к выводу, что рациональным и наиболее эффективным способом является подача воды в камеры сгорания двигателя в парообразном состоянии вместе с воздухом. 30
При этом необходимо отметить, что подача пара гарантирует отсутствие капельной влаги в двигателе и, следовательно, не способствует процессам износа и коррозии - отрицательным побочным эффектам, имеющим место при использовании ВТЭ [6, 7].
Оценку эффективности восстановления технических параметров двигателя методом безразборной очистки его деталей от нагароотложений паровоздушной смесью предлагается осуществлять измерением компрессии по цилиндрам; количества газов, прорывающихся в картер; утечек воздуха через сопряжение «клапан-гнездо».
Измерение давления воздуха в конце такта сжатия в каждом цилиндре двигателя Д-245.12 производится в следующей по следовательно сти:
- двигатель прогревается до температуры 85.. .90 оС;
- механизм декомпрессии приводится в рабочее положение, и снимаются форсунки;
- стрелка индикаторной головки ком-прессометра устанавливается на «ноль», наконечник компрессометра вставляется в форсуночное отверстие и закрепляется в целях исключения прорыва воздуха при измерении;
- двигатель прокручивается стартером и по показаниям компрессометра определяется компрессия в каждом цилиндре на пусковой частоте вращения коленчатого вала;
- измерение компрессии в каждом цилиндре нужно проводить не менее трех раз в целях получения усредненного значения;
- результаты измерения компрессии в очищенном двигателе сравниваются с результатами измерения компрессии в двигателе до его очистки.
Результаты измерений представлены в таблицах 1 и 2.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 12 (40) • 2019
Таблица 1
Значения компрессии в цилиндрах двигателя с наработкой 1500 мото-ч. до очистки
Цилиндр 1 2 3 4
0,91 2,65 0,86 2,63 0,9 2,64 0,92 2,65
0,92 2,66 0,88 2,62 0,88 2,64 0,9 2,65
Компрессия, МПа 0,9 2,65 0,88 2,63 0,9 2,63 0,9 2,64
0,93 2,64 0,88 2,63 0,88 2,63 0,92 2,63
0,92 2,65 0,86 2,62 0,89 2,64 0,92 2,64
Среднее значение компрессии, МПа 0,91 2,65 0,86 2,62 0,89 2,63 0,91 2,64
Таблица 2
Значения компрессии в цилиндрах двигателя с наработкой 1500 мото-ч. после очистки
Цилиндр 1 2 3 4
0,96 2,75 0,94 2,73 0,98 2,74 0,98 2,75
0,94 2,75 0,96 2,73 0,99 2,75 0,9 2,75
Компрессия, МПа 0,95 2,74 0,97 2,72 0,98 2,74 0,99 2,74
0,97 2,74 0,93 2,73 0,97 2,74 0,98 2,74
0,98 2,75 0,98 2,73 0,96 2,75 0,97 2,75
Среднее значение компрессии, МПа 0,95 2,74 0,95 2,72 0,97 2,74 0,97 2,74
НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 12 (40) • 2019
тЕхНИЧЕСКИЕ НАУКИ
По полученным данным можно сделать вывод, что увеличение среднего значения компрессии по цилиндрам двигателя на 8 % является результатом раскоксовывания поршневых колец, т.е. восстановления их подвижности после очистки от нагароот-ложений [8].
В целях получения объективной информации об эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароот-ложений нужно в обязательном порядке провести диагностирование цилиндро-поршневой группы по количеству газов, прорывающихся в картер, прибором КИ-13671. Диагностирование цилиндропорш-невой группы производится на прогретом двигателе до температуры охлаждающей жидкости 85.90 оС. При работе двигателя на холостом ходу нужно установить номинальную частоту вращения коленчатого вала 2200 мин-1. Измеряют расход картер-ных газов путем вставления конусного наконечника прибора в отверстие маслоза-ливной горловины.
Оценка эффективности технологии очистки деталей двигателя от нагароотло-жений производится по снижению расхода картерных газов [1]:
(1)
Где Q , Q2 - соответственно расход кар-терных газов до и после удаления нага-роотложений, л/мин.; QH - номинальное значение расхода картерных газов, л/мин. (для дизеля Д-245.12 QH = 30 л/мин.)
Результаты измерения расхода картер-ных газов показывают снижение их прорыва после очистки двигателя от нагаро-
отложении:
53 - 4Б 5 = ■ 100% = 26%
и и
Полученное значение снижения расхода картерных газов свидетельствует о восстановлении подвижности компрессионных поршневых колец вследствие их очистки от нагароотложений.
Известно, что нагароотложения, образующиеся в сопряжении «клапан-гнездо», приводят к появлению утечек воздуха через неплотности прилегания. Для оценки эффективности технологии очистки камеры сгорания двигателя от нагароотложе-ний проводится проверка неплотностей клапанов газораспределительного механизма с помощью прибора АГЦ. Состояние уплотнений проверяется следующим образом: с двигателя снимаются форсунки, наконечник прибора вставляется в форсуночное отверстие и, прокручивая коленчатый вал двигателя с помощью стартера, фиксируют значение величины разрежения (вакуумметрического давления) на тактах расширения в цилиндрах [9, 10].
Разряжение у двигателя до очистки составило в среднем 0,078 МПа, а после очистки - 0,085 МПа. Номинальное значение - 0,089.0,09 МПа.
Таким образом, анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о повышении технических показателей двигателя путем очистки его деталей от нага-роотложений и целесообразности использования разработанной технологии при проведении операций, предусмотренных ТО тракторов в целях профилактического снижения вероятностей их отказов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Катаев Ю.В. Технология очистки двигателей от нагароотложений: дис... канд. техн. наук. -Москва, 2013. - 135 с.
2. Корнеев В.М., Катаев Ю.В. Влияние нагароотложений на работу двигателя // Сельский механизатор. 2011. № 1. С. 36-37.
3. Дорохов А.С. Безразборная очистка камеры сгорания двигателя / А.С. Дорохов, В.М. Корне-
технические науки
НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 12 (40) • 2019
ев, Ю.В. Катаев, К.А. Краснящих // Сельский механизатор. 2014. № 4. С. 36-37.
4. Катаев Ю.В. Безразборная очистка двигателя от нагара // Сельский механизатор. 2011. № 9. С. 34-35.
5. Катаев Ю.В., Корнеев В.М. Актуальность очистки деталей двигателя от нагароотложений // Международный технико-экономический журнал. 2010. № 1. С. 63-65.
6. Катаев Ю.В., Малыха Е.Ф. Роль инженерно-технического обеспечения в сельскохозяйственном производстве // Наука без границ. 2018. № 8 (25). С. 19-23.
7. Катаев Ю.В. Очистка двигателей от нагароотложений // Сельский механизатор. 2014. № 10. С. 36-37.
8. Катаев Ю.В., Вялых Д.Г. Исследование механизма образования нагароотложений в двигателе // Сельский механизатор. 2015. №1. С. 38-40.
9. Дорохов А.С., Катаев Ю.В. Кавитационное воздействие воды на нагароотложения в двигателях // Ремонт, восстановление, модернизация. 2014. № 9. С. 29-33.
10. Катаев Ю.В. Теоретические предпосылки безразборного способа очистки двигателя от нагароотложений // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сб. научн. трудов. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. - С. 60-63.
REFERENCES
1. Kataev Yu.V. Tekhnologiya ochistki dvigatelej ot nagarootlozhenij [Technology for cleaning engines from carbon deposits]. Ph. D. thesis. Moscow, 2013, 135 p.
2. Korneev V.M., Kataev Yu.V. Vliyanie nagarootlozhenij na rabotu dvigatelya [Influence of carbon deposits on engine operation]. Sel'skij mekhanizator, 2011, no. 1, pp. 36-37.
3. Dorohov A.S., Korneev V.M., Kataev Yu.V., Krasnyashchih K.A. Bezrazbornaya ochistka kamery sgoraniya dvigatelya [Non-selective cleaning of the engine combustion chamber]. Sel'skij mekhanizator, 2014, no. 4, pp. 36-37.
4. Kataev Yu.V. Bezrazbornaya ochistka dvigatelya ot nagara [Non-selective cleaning of the engine from carbon deposits]. Sel'skij mekhanizator, 2011, no. 9, pp. 34-35.
5. Kataev Yu.V., Korneev V.M. Aktual'nost' ochistki detalej dvigatelya ot nagarootlozhenij [Relevance of cleaning engine parts from carbon deposits]. Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal, 2010, no. 1, pp. 63-65.
6. Kataev Yu.V., Malyha E.F. Rol' inzhenerno-tekhnicheskogo obespecheniya v sel'skohozyajstvennom proizvodstve [The role of engineering and technical support in agricultural production]. Nauka bez granic, 2018, no. 8 (25), pp. 19-23.
7. Kataev Yu.V. Ochistka dvigatelej ot nagarootlozhenij [Cleaning engines from carbon deposits]. Sel'skij mekhanizator, 2014, no. 10, pp. 36-37.
8. Kataev Yu.V., Vyalyh D.G. Issledovanie mekhanizma obrazovaniya nagarootlozhenij v dvigatele [Investigation of the mechanism of formation of carbon deposits in the engine]. Sel'skij mekhanizator, 2015, no. 1, pp. 38-40.
9. Dorohov A.S., Kataev Yu.V. Kavitacionnoe vozdejstvie vody na nagarootlozheniya v dvigatelyah [Cavitation effect of water on carbon deposits in engines]. Remont, vosstanovlenie, modernizaciya, 2014, no. 9, pp. 29-33.
10. Kataev Yu.V. Teoreticheskie predposylki bezrazbornogo sposoba ochistki dvigatelya ot nagarootlozhenij [Theoretical prerequisites for a non-selective method of cleaning the engine from carbon deposits]. Innovacii molodyh uchenyh agropromyshlennomu kompleksu: sb. nauchn. trudov. Moscow, FGOU VPO MGAU, 2011, pp. 60-63.
Материал поступил в редакцию 15.12.2019
© Вялых И.Г., 2019
