ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ ЗМАЩЕННЯ ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВОЇ ГРУПИ СУДНОВИХ ДВИГУНІВ ПРИ ВИКОРИСТАННІ МАСТИЛ З НИЗЬКИМ ВМІСТОМ ЛУЖНОСТІ

Автор(и)

Ключові слова:

система змащення, циліндрове мастило, низька лужність, Alpha Lubricator, адаптивне керування, живучість системи, прогнозуюче керування, суднові двигуни, автоматизація

Анотація

Стаття присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності та надійності систем автоматичного керування процесом упорскування циліндрового мастила у суднових малооборотних двигунах внутрішнього згоряння при використанні мастил із низьким рівнем лужності. Аналіз експлуатації існуючих систем імпульсного змащення, зокрема Alpha Lubricator виробництва MAN Energy Solutions, виявив низку критичних проблем при роботі з низьколужними мастилами. Серед них: підвищена частота відмов індуктивних датчиків зворотного зв’язку, недостатня живучість системи керування при виході з ладу окремих компонентів, а також труднощі з формуванням стабільної мастильної плівки через знижену в’язкість мастила при робочих температурах циліндрової втулки. Усе це призводить до зростання ризиків аварійних режимів, скорочення ресурсу циліндро-поршневої групи та зниження загальної готовності суднової енергетичної установки. Метою дослідження є розробка та експериментальна апробація адаптивної системи автоматичного керування процесом упорскування циліндрового мастила, яка реалізує два режими роботи та алгоритм прогнозуючого керування. Запропоновано метод адаптивного керування з автоматичним перемиканням режимів залежно від умов експлуатації та динамічною корекцією температури охолодження циліндрової втулки. Для забезпечення безперервності функціонування системи розроблено алгоритм резервування на основі статистичного аналізу попередніх циклів роботи, що дозволяє підтримувати точність дозування мастила на рівні ±8% навіть у випадку відмови індуктивних датчиків зворотного зв’язку. Експериментальна перевірка підтвердила ефективність запропонованої системи. Запропоноване технічне рішення забезпечує підвищення надійності та живучості системи змащення, зменшення експлуатаційних ризиків і продовження ресурсу циліндро-поршневої групи суднових малооборотних двигунів. Отримані результати мають практичне значення для модернізації суднових енергетичних установок у контексті глобального переходу на екологічно чисті палива та сприяють підвищенню безпеки й економічності морських перевезень.

Посилання

Cylinder lubrication update for 0 to 0.50% sulphur fuels: Service Letter SL2019-671/JUSV. Copenhagen: MAN Energy Solutions, 2019. 7 p.

Cylinder and System Oils MAN B&W Low-Speed Two-Stroke Engines: Service Letter SL2020-694/JUSV. Copenhagen: MAN Energy Solutions, 2020. 12 p.

Guidelines for Diesel Engine Lubrication – Impact of Low Sulphur Fuel on Lubrication of Marine Engines: CIMAC Recommendation No. 26 / CIMAC Working Group «Marine Lubricants». [S. l.]: CIMAC, 2014. 43 p.

Tadros M., Ventura M., Guedes Soares C. Optimization of the Performance of Marine Diesel Engines to Minimize the Formation of SOx Emissions. Journal of Marine Science and Application. 2020. Vol. 19. P. 473–484. DOI: 10.1007/ s11804-020-00156-0.

Marine engine lubrication after 2020: White Paper / Alfa Laval. 2018. 12 p. URL: https://www.alfalaval.com.

Base Number (BN) Technical Bulletin / Chevron Marine Products. 2020. 8 p. URL: https://www.chevronmarineproducts.com.

Бігун С. В., Сіманенков А. Л., Лебеденко Ю. О. Імітаційна модель системи керування процесом упорскування циліндрового мастила суднових двигунів. Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. Одеса: НУ «ОМА», 2023. Вип. 48. С. 78–92.

Бігун С. В., Сіманенков А. Л., Лебеденко Ю. О. Задача оптимального керування процесом упорскування циліндрового мастила суднових двигунів. Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування (СЕУТТО-2024): матеріали 15-ї Міжнар. наук.-практ. конф. Херсон: ХДМА, 2024. С. 93–94.

RT-flex Low-Speed Engines: Cylinder Lubrication System Description: Technical Documentation / Wärtsilä Corporation. [S. l.], 2021. 45 p.

Design and experimental development of a new electronically controlled cylinder lubrication system for low-speed marine diesel engines / Z. He et al. International Journal of Engine Research. 2019. Vol. 20, iss. 10. P. 1029–1041. DOI: 10.1177/1468087419833072.

Rules for Classification of Ships. Part 4, Chapter 2: Propulsion, power generation and auxiliary systems / DNV GL. [S. l.]: DNV GL, 2020. 156 p.

Інтелектуальна інформаційно-вимірювальна система діагностики та моніторингу гібридного суднового турбокомпресора з нечіткою моделлю / Ю. О. Лебеденко та ін. Науковий вісник Херсонської державної морської академії. 2025. Т. 1, № 30. С. 45–58. DOI: 10.33815/2313-4763.2025.1.30.031-044.

Sun Z., Shen Z., Li X. Experimental study on influence factors of atomization performance of air-blast lubricator. Journal of Central South University (Science and Technology). 2018. Vol. 49, iss. 3. P. 600–605. DOI: 10.11817/j. issn.1672-7207.2018.03.012.

Guidelines for Diesel Engines Lubrication Oil Degradation: CIMAC Recommendation No. 22 / CIMAC Working Group. [S. l.]: CIMAC, 2004. 68 p.

Alpha Lubricator System Operation Manual MC Engines: Document No. 707X-40C. Copenhagen: MAN Diesel & Turbo, 2008. 72 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-31