Підвищення експлуатаційної надійності паливної апаратури автотракторних дизелів застосуванням багатофункціональної присадки до палива

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, визначена наукова новизна результатів та їх практичне значення, наведені дані щодо апробації та публікації результатів досліджень.

У першому розділі проведено аналіз літератури по проблемі експлуатаційної надійності автотракторної техніки, обладнаної дизелями. Встановлено, що значна частина всіх відмов автомобілів та тракторів пов’язана з несправностями двигунів. Розглянуто вплив якості дизельного палива на працездатність паливної апаратури дизелів, проаналізовані існуючі засоби і методи її підвищення. Результати аналізу засвідчили, що змащувальні (протизношувальні та антифрикційні) властивості дизельного палива відіграють домінуючу роль в забезпеченні працездатності паливної апаратури і, як наслідок, автотракторних дизелів.

На основі аналізу вітчизняної і зарубіжної літератури було зроблено висновок що використання багатофункціональних присадок до палива, здатні збільшити його повноту згорання, покращити паливну економічність і екологічні показники автотракторних дизелів. Крім того, багатофункціональні присадки здатні суттєво покращити протизношувальні та антифрикційні властивості палива, що дозволить в свою чергу підвищити працездатність паливної апаратури.

У другому розділі наведені результати теоретичних досліджень по визначенню впливу концентрації багатофункціональної присадки на величину сили тертя між поверхнями паливної апаратури.

Була розрахована величина продукування ентропії у парах тертя для різних режимів змащування, що дозволило зробити кількісну оцінку питомої сили тертя.

Розглянуто також механізм генерування ентропії через взаємодію пружних хвиль, що виникають у процесі тертя, із дислокаціями у поверхневих шарах і плямами контакту. Продукування ентропії, що обумовлене згасанням пружних хвиль на плямах контакту, відіграє істотну роль в усталеному режимі тертя. Показано, що обумовлена цим продукуванням ентропії питома сила тертя  має вигляд:

,                                                    (1)

де е – основа натурального логарифму, А_r - середня площа плями контакту, м²; u_R - швидкість розповсюдження релеєвських хвиль, м/с; n_s - поверхнева концентрація плям контакту, м^-2; u - відносна швидкість переміщення поверхонь тертя, м/с; h - товщина поверхневого шару тертя, м;  - градієнт тангенціальної напруги τ в шарі тертя.

З умови позитивного значення питомої сили тертя зроблено висновок про необхідність наявності позитивного градієнта тангенціальної напруги τ в шарі тертя, що збігається з відомим правилом градієнта І.В. Крагельского, відповідно до якого у вузлі тертя повинна виконуватися умова grad τ > 0.

Досліджена модель взаємодії молекулярних диполів, що містяться у багатофункціональній присадці, з ділянками поверхні тертя, на яких через неоднорідний розподіл дислокацій утворюється флуктуаційний дипольний момент, обумовлений ядрами дислокацій. Це дозволяє зв'язати неоднорідність розподілу поверхневого заряду з неоднорідностями розподілу дислокацій. Крім того, врахована взаємодія молекулярних диполів із поверхнею тертя через електростатичні сили. У рамках моделі взаємодії молекулярних диполів із флуктуаційними дислокаційними моментами фізичний механізм протизносної дії дизельного палива та багатофункціональної присадки полягає в адсорбції молекул останнього поверхнями вузлів тертя паливної апаратури й блокуванні цими молекулами ядер дислокацій, що призводить до зменшення створюваних ними електричних полів і пасивації поверхні тертя.