sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2020-17-3-550-561sibadi-1138Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGАнализ результатов экспертной диагностики силовых установок машин, эксплуатируемых в зимних условияхExpert assessment results anaylisys of machines power units in winter conditionsСалиховР. Ф.SalikhovR. F.

Салихов Ринат Фокилевич - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры эксплуатации и сервиса транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве.644080, Омск, пр. Мира, 5.

Rinat F. Salikhov - Cand. of Sci., Associate Professor, Maintenance and operation of transport and technological machines and complexes in construction Department, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Siberian State Automobile and Highway University (SibADI).644080, Omsk, Mira ave. 5.

salikhorinat@yandex.ruКузнецоваВ. Н.KuznetsovaV. N.

Кузнецова Виктория Николаевна - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры эксплуатации и сервиса транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве.644080, Омск, пр. Мира, 5.Scopus Author ID 8671569200

Victoria N. Kuznetsova - Dr. of Sci., Professor, Maintenance and operation of transport and technological machines and complexes in construction Department, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Siberian State Automobile and Highway University (SibADI).644080, Omsk, Mira ave., 5.Scopus Author ID 8671569200

dissovetsibadi@bk.ruДубковВ. В.DubkovV. V.

Дубков Валерий Витальевич - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры эксплуатации и сервиса транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве.644080, Омск, пр. Мира, 5.

Valerii V. Dubkov - Cand. of Sci., Associate Professor, Maintenance and operation of transport and technological machines and complexes in construction Department, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Siberian State Automobile and Highway University (SibADI).644080, Omsk, Mira ave. 5.

dubkovvv.74@mail.ruСибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)РоссияSiberian State Automobile and Highway University (SibADI)Russian Federation202011112020175550561Copyright © Салихов Р.Ф., Кузнецова В.Н., Дубков В.В., 20202020Салихов Р.Ф., Кузнецова В.Н., Дубков В.В.Salikhov R.F., Kuznetsova V.N., Dubkov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/1138

Введение. Выполнение производственных и технологических процессов машин на обширной территории Российской Федерации связано с необходимостью их эксплуатации в условиях отрицательных температур. В статье рассматриваются результаты прикладных научных исследований факторов, оказывающих отрицательное влияние на процесс работы двигателей внутреннего сгорания при низких температурах окружающего воздуха. Использование современных методов и средств диагностики цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя позволяют достоверно установить причины отказов двигателей.Материалы и методы. В ходе выполнения экспериментальных исследований использовались метод неразрушающего контроля, органолептический, измерительный, экспертный методы.Результаты. В результате комплексной оценки причин отказов двигателей было установлено, что нарушения в применении несоответствующих эксплуатационных материалов при низких температурах, мероприятий по подготовке к пуску дизель-генераторных установок явились основной причиной несвоевременного запуска и появления дефектов элементов цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, в итоге приведшие к аварийному выходу из строя двигателей внутреннего сгорания.Обсуждение и заключение. Предложенные результаты исследований позволят конкретизировать перспективы развития в области обеспечения надежности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

Introduction

Introduction. The implementation of production and technological processes of machines on the vast territory of the Russian Federation is related to the necessity to operate them in low temperatures conditions. The article presents the results of the applied scientific research of the factors that have a negative impact on the operation process of internal combustion engines at low ambient temperatures. The use of the modern methods and means of diagnostics of the cylinder-piston group and the crank- engine mechanism make it possible to reliably establish the causes of the internal combustion engines failures.Materials and methods. In the course of the experimental studies the non-destructive testing, organoleptic, measuring and expert methods were used.Results. As a result of a comprehensive assessment of the engine failures causes, it was found that the breakdowns in the use of inappropriate operating materials at low temperatures, measures to prepare for the launch of diesel generator sets were the main reason for untimely start-up and the faults in cylinder-piston group and the crank mechanism elements, which led to emergency failure of the internal combustion engine.Discussion and conclusion. The proposed research results will make it possible to specificate the development prospects in the field of providing the reliability of internal combustion engines operation.

 

 

двигатель внутреннего сгоранияхолодный климатотрицательные температурыдиагностиканадежностьInternal combustion enginecold climatelow temperaturesdiagnosticsreliabilityАвторы выражают благодарность редакции журнала «Вестник СибАДИ» и рецензентам статьи.The authors express their gratitude to the Russian Automobile and Highway Industry Journal editorial staff and the reviewers of the article.ReferencesВашуркин И.Ю. Тепловая подготовка и пуск ДВС мобильных транспортных и строительных машин зимой. Санкт-Петербург, Наука, 2002. 145 с.Vashurkin I.YU. Teplovaya podgotovka i pusk DVS mobil’nyh transportnyh i stroitel’nyh mash in zimoj: monografiya [Thermal preparation and start-up of ICE of mobile transport and construction vehicles in winter: monograph.] SPb, Nauka, 2002: 145 p. (in Russian)Николаев Л.А., Сташкевич А.П., Захаров И.А. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске. Москва, Машиностроение, 1977. 191 с.Nikolaev L.A., Stashkevich A.P., Zaharov I.A. Sistemy podogreva traktornyh dizelej pri puske: monografiya [Heating systems for tractor diesel engines at start-up: monograph.] Moscow, Mashinostroenie, 1977. 191 p. (in Russian)Wu H., Zhang L. The Optical Investigation on Initial Flame Developing Characteristics of Diesel Jet under Cold Start Conditions // Combustion Science and Technology. Jan 2020. DOI:org/10.1080/00102202.2019.1709829.Wu H., Zhang L. The Optical Investigation on Initial Flame Developing Characteristics of Diesel Jet under Cold Start Conditions. Combustion Science and Technology. 2020. DOI:org/10.1080/00102202.2019.1709829.Milojevic S., Pesic R. Determination of Combustion Process Model Parameters in Diesel Engine with Variable Compression Ratio // Journal of Combustion. Volume 2018. Article ID 5292837. DOI:org/10.1155/2018/5292837.Milojevie S., Pesic R. Determination of Combustion Process Model Parameters in Diesel Engine with Variable Compression Ratio // Journal of Combustion. 2018. Article ID 5292837. DOI:org/10.1155/2018/5292837.Девянин С. Н., Марков В. А. Топливо утяжелённого состава и пуск дизеля // Автомобильная промышленность. 2003. № 5. С. 10-12.Devyanin S. N., Markov V. A. Toplivo utyazhelyonnogo sostava i pusk dizelya [Weighted fuel and diesel start] Avtomobil'naya promyshlennost'. 2003. № 5. Pp. 10-12. (in Russian)Hamouda L.B., Ayadi M.A. Fuzzy fault tolerant predictive control for a diesel engine air path (Article) // International Journal of Control, Automation and Systems. Institut de Recherche en Systemes Electroniques Embarques (IRSEEM), BP 10024, Avenue Galilee, Rouen, France. 2016. Vol. 14. Iss. 2. 1 Pp. 443-451.Hamouda L.B., Ayadi M.A. Fuzzy fault tolerant predictive control for a diesel engine air path (Article). International Journal of Control, Automation and Systems. Institut de Recherche en Systemes Electroniques Embarques (IRSEEM), BP 10024, Avenue Galilee, Rouen, France. 2016; 14 (2.1): 443-451.Камалтдинов В.Г., Марков В.А. Холодный пуск двигателя. Результаты исследования процессов подачи и распыливания топлива // Автомобильная промышленность. 2010. № 9. С. 9-11.Kamaltdinov V.G., Markov V.A. KHolodnyj pusk dvigatelya. Rezul'taty issledovaniya protsessov podachi i raspylivaniya topliva [Cold start of the engine. Results of the investigation of fuel supply and spraying processes]. Avtomobil’naya promyshlennost’. 2010; 9: 9-11. (in Russian)Shayler J., Leong D., Murphy M. Contributions to engine friction during cold, low-speed running and the dependence on oil viscosity // SAE Paper 2005-011654, 2005. E 2003, Fall Technical Conference.Shayler J., Leong D., Murphy M. Contributions to engine friction during cold, low-speed running and the dependence on oil viscosity. SAE Paper 2005-011654, 2005. E 2003, Fall Technical Conference.Zhong L., Henein N. A Mathematical Model for the Cranking Period in the Cold Start of Diesel Engines // Conference: ASME 2003 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. January 2003. DOI: 10.1115/IMECE2003-43990.Zhong L., Henein N. A Mathematical Model for the Cranking Period in the Cold Start of Diesel Engines. Conference: ASME 2003 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. 2003. DOI: 10.1115/IMECE2003-43990.Liu H., Henein N., Bryzik W. Simulation of Diesel Engines Cold-Start // Conference: ASME 2003 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. January 2003. DOI:10.4271/2003-01-0080.Liu H., Henein N., Bryzik W. Simulation of Diesel Engines Cold-Start // Conference: ASME 2003 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. January 2003. DOI: 10.4271/2003-010080.Vivegananth M., Ramesh A. A novel method to improve the cold starting ability of a low compression ratio diesel engine through recompression of the charge // SAGE Journals. 2018. Volume 233. issue 7, pp. 1735-1749. DOI:org/10.1177/0954407018785009.Vivegananth M., Ramesh A. A novel method to improve the cold starting ability of a low compression ratio diesel engine through recompression of the charge // SAGE Journals. 2018. Volume 233. issue 7, pp. 1735-1749. DOI:org/10.1177/0954407018785009.Ramadhas, AS, Xu, H. Improving cold start and transient performance of automotive diesel engine at low ambient temperature. SAE technical paper 2016-01-0826, 2016.Ramadhas, AS, Xu, H. Improving cold start and transient performance of automotive diesel engine at low ambient temperature. SAE technical paper 2016-01-0826, 2016.Shi Z., Lee C., Wu H., Li H. Effect of injection pressure on the impinging spray and ignition characteristics of the heavy-duty diesel engine under low-temperature conditions // Applied Energy. Volume 26215. March 2020. Article 114552. doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.114552.Shi Z., Lee C., Wu H., Li H. Effect of injection pressure on the impinging spray and ignition characteristics of the heavy-duty diesel engine under low-temperature conditions. Applied Energy. Vol. 26215. 2020. Article 114552. DOI:org/10.1016/j.apenergy.2020.114552.Park J.K. Simulation of starting process of diesel engine under cold condition // International Journal of Automotive Technology. 2007. № 3. Vol. 8. Pp. 289-298.Park J.K. Simulation of starting process of diesel engine under cold condition. International Journal of Automotive Technology. 2007; № 3 (8): 289-298.Nagano S., Kawazoe H., Ohsava K. Effect of fuel atomization on startability of engine with flight direction control fuel injector. // JSAE Rev. 1990. 11. № 2. Pp. 77-80.Nagano S., Kawazoe H., Ohsava K. Effect of fuel atomization on startability of engine with flight direction control fuel injector. JSAE Rev. 1990; 11(2): 77-80.Mourelatos Z. P. An Efficient Journal Bearing Lubrication Analysis For Engine Crankshafts // Tribology Transactions. 2003. Vol. 44. №3. Pp. 351-358.Mourelatos Z. P An Efficient Journal Bearing Lubrication Analysis For Engine Crankshafts. Tribology Transactions. 2003; 44(3): 351-358.Pastor J. V., Garcia-Oliver J. M., Pastor J. M. Ignition and combustion development for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions // Fuel. 2011. Vol. 90. Iss. 4 Pp. 1556-1566. DOI:org/10.1016/j.fuel.2011.01.008.Pastor J. V., Garcia-Oliver J. M., Pastor J. M. Ignition and combustion development for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions. Fuel. 2011; 90(4): 1556-1566. D0I:org/10.1016/j.fuel.2011.01.008.Купершмидт В.Л. Средства облегчения пуска двигателей в холодных условиях // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 1. С. 30-32.Kupershmidt V.L. Sredstva oblegcheniya puska dvigatelej v holodnyh usloviyah [Means of facilitating engine starting in cold conditions] Traktory i sel’skohozyajstvennye mashiny. 2001. 1. 30-32. (in Russian).Карташевич А.Н., Кухаренок Г.М., Горде-енко А.В., Разинкевич Д.С. Улучшение пусковых качеств автотракторных дизелей в зимний период эксплуатации. Минск, 2005. 180 с.Kartashevich A.N., Kuharenok G.M., Gordeenko A.V., Razinkevich D.S. Uluchshenie puskovyh kachestv avtotraktornyh dizelej v zimnij period ekspluatacii: monografiya [Improving the starting qualities of automotive diesel engines in the winter period of operation: a monograph.]. Minsk, 2005. 180 p. (in Russian).Денисов А.С., Данилов И.К. Влияние условий смазки на толщину масляного слоя в шатунных подшипниках дизельного двигателя // Вестник СГТУ. 2005. № 4 (9). С. 57-60.Denisov A.S., Danilov I.K. Vliyanie uslovij smazki na tolshchinu maslyanogo sloya v shatunnyh podshchipnikah dizel'nogo dvigatelya [Influence of lubrication conditions on the thickness of the oil layer in the connecting rod bearings of a diesel engine] Vestnik SGTU (Nadezhnost’ mashin). 2005; 4(9): 57-60. (in Russian).Патрахальцев Н.Н., Синицын А.К., Бадеев А.А. Возможности форсирования дизеля изменением физико-химических свойств топлива // Строительные и дорожные машины. 2005. № 3. С. 33-35.Patrahal'cev N.N., Sinicyn A.K., Badeev A.A. Vozmozhnosti forsirovaniya dizelya izmeneniem fiziko-himicheskih svojstv topliva [Possibilities of boosting a diesel engine by changing the physicochemical properties of fuel] Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2005; 3: 33-35. (in Russian).Неговора А. В. Совершенствование системы предпусковой подготовки автотракторных дизелей в условиях низких температур // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2008. № 5. С. 49-50.Negovora A. V. Sovershenstvovanie sistemy predpuskovoj podgotovki avtotraktornyh dizelej v usloviyah nizkih temperatur [Improvement of the prestart preparation system for automotive diesel engines at low temperatures] Traktory i sel’skohozyajstvennye mashiny. 2008; 5: 49-50. (in Russian).Гальянов И. В. Новый способ запуска двигателя в холодное время года // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. № 11. 10 с.Gal'yanov I. V. Novyj sposob zapuska dvigatelya v holodnoe vremya goda [A new way to start the engine in the cold season]. Traktory i sel’skohozyajstvennye mashiny. 2007. 11. 10. (in Russian)Денисов А. С. Обеспечение надежности автотракторных двигателей. Саратов: СГТУ 2007. 422 с.Denisov A. S. Obespechenie nadezhnosti avtotraktortnyh dvigatelej [Ensuring the reliability of automotive engines: monograph.] Saratov, SGTU, 2007. 422 p. (in Russian).Патрахальцев Н.Н., Фомин А.В., Валеев Д.Х. Повышение эффективности холодного пуска дизеля // Двигателестроение. 1995. № 2. С. 79-80.Patrahal'cev N.N., Fomin A.V., Valeev D.H. Povyshenie effektivnosti holodnogo puska dizelya [Improving the efficiency of cold start of a diesel engine] Dvigatelestroenie. 1995; 2: 79-80. (in Russian).Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. Эксплуатационные жидкости для машин Caterpillar. 2010. 178 с.Manual for operation and maintenance. Operational fluids for Caterpillar machines. Recommendations. 2010.178 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.