Ученые разработали независимую систему смазки подшипников турбокомпрессора и исследовали рабочие параметры процесса смазки. Была разработана и установлена на опытный двигатель автономная независимая система смазки с гидроаккумулятором, а также создан исследовательский стенд с системами контроля и оценки выходных параметров масла. Внедрение результатов исследования в производство позволит продлить срок службы современных турбокомпрессоров.
Автономная система смазки поможет продлить срок службы двигателя
Ученые ЮУрГУ совместно с коллегами из Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева усовершенствовали независимую систему смазки подшипников турбокомпрессора и исследовали рабочие параметры процесса смазки.
«Оснащение автомобилей турбонаддувом позволяет при минимальных затратах на доработку ДВС получить прибавку мощности в 5-60%. Однако вместе с существенным положительным эффектом мы наблюдаем и отрицательные моменты: значительное увеличение тепловых нагрузок, ускорение старения масел, увеличение динамических нагрузок на элементы ДВС, перепады давлений во впускных магистралях, появление нежелательных явлений, таких как помпаж, вибрации и шум. Мы решили разработать независимую систему смазки подшипников ТКР и подпитки их при помощи встроенных гидроаккумуляторов во время пуска, в режимах со значительными нагрузками на минимальных частотах вращения коленчатого вала или заглушения двигателя», - поясняет Александр Гриценко, доктор технических наук, профессор.
Группа ученых пришла к выводу, что в современных условиях эксплуатации отказы турбонагнетателей составляют до 27% от общего количества отказов двигателей внутреннего сгорания. Такая высокая частота отказов связана с тяжелыми условиями эксплуатации, тяжелой работой и ограниченной несущей способностью масел и конструкционных материалов. Для повышения надежности турбокомпрессора и предлагается внедрить автономную систему смазки с установленным гидроаккумулятором.
Продление срока службы турбокомпрессоров
Для исследования процесса смазки был изготовлен стенд с независимой системой смазки и навесным оборудованием, были выбраны средства измерения параметров рабочего масла и получены экспериментальные данные. Контролировались следующие параметры: частота вращения ротора турбокомпрессора, давление масла перед подшипником без гидроаккумулятора и с подпиткой при помощи гидроаккумулятора, расход и температура масла, время истечения масла, время снижения давления масла.
При обработке данных были установлены границы работоспособности системы смазки совместно с гидроаккумулятором.
«В результате проведенных исследований выявлено, что подшипники современных турбокомпрессоров испытывают «масляное голодание», при котором перегревается масло, коксуется в зазорах и возникают проблемы с подачей. Решить проблему перегрева подшипников и масла возможно посредством установки гидроаккумулятора в систему смазки и непрерывной подпитке зазоров в подшипнике маслом во время нехватки масла», - комментирует Владимир Шепелёв, кандидат технических наук, доцент.
Результаты работы могут быть использованы автомобилестроительными заводами, промышленными предприятиями, а также учебными заведениями при исследовании и доработке узлов современных турбокомпрессоров.
Внедрение результатов исследования в производство позволит продлить срок службы турбокомпрессоров.
Южно-Уральский государственный университет – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
#годнауки
Читайте нас: