Анализ результатов экспертной диагностики силовых установок машин, эксплуатируемых в зимних условиях

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.

1. Вашуркин И.Ю. Тепловая подготовка и пуск ДВС мобильных транспортных и строительных машин зимой. Санкт-Петербург, Наука, 2002. 145 с.

2. Николаев Л.А., Сташкевич А.П., Захаров И.А. Системы подогрева тракторных дизелей при пуске. Москва, Машиностроение, 1977. 191 с.

3. 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.

4. 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.

5. Девянин С. Н., Марков В. А. Топливо утяжелённого состава и пуск дизеля // Автомобильная промышленность. 2003. № 5. С. 10-12.

6. 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.

7. Камалтдинов В.Г., Марков В.А. Холодный пуск двигателя. Результаты исследования процессов подачи и распыливания топлива // Автомобильная промышленность. 2010. № 9. С. 9-11.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. Mourelatos Z. P. An Efficient Journal Bearing Lubrication Analysis For Engine Crankshafts // Tribology Transactions. 2003. Vol. 44. №3. Pp. 351-358.

17. 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.

18. Купершмидт В.Л. Средства облегчения пуска двигателей в холодных условиях // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. № 1. С. 30-32.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. Неговора А. В. Совершенствование системы предпусковой подготовки автотракторных дизелей в условиях низких температур // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2008. № 5. С. 49-50.

23. Гальянов И. В. Новый способ запуска двигателя в холодное время года // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2007. № 11. 10 с.

24. Денисов А. С. Обеспечение надежности автотракторных двигателей. Саратов: СГТУ 2007. 422 с.

25. Патрахальцев Н.Н., Фомин А.В., Валеев Д.Х. Повышение эффективности холодного пуска дизеля // Двигателестроение. 1995. № 2. С. 79-80.

26. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. Эксплуатационные жидкости для машин Caterpillar. 2010. 178 с.