gototopgototop

Природно-климатические условия и особенности эксплуатации дизельной техники двигателей в условиях Cевера

Иовлева Елизавета Лонгиновна – кандидат технических наук, доцент кафедры Машиноведения Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова.

Аннотация: В данной статье дается описание природно-климатических условий использования дизельной техники в условиях Севера. Подробным образом описан климат Республики Саха (Якутия). Также выявлены проблемы, с которыми сталкивается техника, при эксплуатации в условиях низких температур. В статье приведена статистика ГИБДД республики о составе автомобильного парка. Кроме того, подсчитано, что в среднем один автомобиль потребляет 2,2 т. дизтоплива в год. Весь автопарк в Якутии потребляет около 550000 т. нефтяного топлива в год. Также в статье дается информация о модификации летнего сорта топлива в зимний сорт.

Ключевые слова: Дизельное топливо, топливная экономичность, физико-химические свойства, низкотемпературные характеристики.

Значительная часть территории Восточной Сибири административно входит в Республику Саха (Якутия). Климат в данной республике характеризуется наибольшей континентальностью. Зима в Якутии имеет всегда только низкую температуру и отличается сухостью [1].

Использование техники в условиях низких температур имеет ряд существенных трудностей, которые в значительной мере оказывают негативное воздействие на само функционирование техники. Так, в условиях низких температур происходит сильное затруднение в запуске двигателя, что является серьёзной проблемой. Это сопровождается резким повышением сопротивления движению, что обусловлено загустеванием смазочных масел. Это требует движений повышенной мощности. Кроме того, осуществляется интенсивное ухудшение эксплуатационных свойств рабочих жидкостей, смазочных материалов, а также резинотехнических деталей и конструкционных материалов, что в значительной степени определяет снижение надёжности и безопасности техники [2].

Собственно запуск и работа двигателя при низких температурах сопровождается повышенным изнашиванием его главных рабочих деталей. Такое изнашивание происходит вследствие самых разных причин, но основная заключается в том, что поступление масла к трущимся поверхностям осуществляется с некоторым запаздыванием после запуска двигателя. По данным различных исследований, время задержки появления масла из коренного подшипника после запуска насоса может составлять до 2 мин. и более. Стоит отметить, что масло со стенок цилиндра смазывается топливом, которое попадает в цилиндр в жидком виде, что приводит к значительному ухудшению качества смазки. Из-за достаточно быстрого загрязнения масла, которое вызвано непосредственно низким качеством его фильтрации, что обусловлено снижением пропускной способности фильтров тонкой очистки вследствие повышения вязкости смолистых веществ, которые собственно и отложились в данных фильтрах [3; 6].

Важно также указать, что при использовании дизельной техники в условиях холодного климата, может произойти ухудшение её топливной экономичности. К главным причинам такого ухудшения относятся следующие: увеличение времени прогрева двигателя; работа двигателя при пониженной температуре жидкости в системе охлаждения; увеличение вязкости масла в агрегатах трансмиссии, что приводит к существенным потерям мощности на её прокручивание; повышенное сопротивление движения по заснеженным дорогам [1-3, 5].

По имеющейся информации 2019 года ГИБДД МВД в Республике Саха автомобильный парк РС(Я) насчитывал примерно 295694 тыс. единиц. Данный парк включал в себя около 40% грузовых автомобилей и приблизительно 25% легковых автомобилей, которые работают непосредственно на дизельном топливе. Стоит отметить, что в Якутии ежегодно увеличивается число автотранспорта. Так, в среднем за год туда завозится около 20000 дизельной техники. Известно также, что в среднем один автомобиль потребляет около 2,2 т. дизельного топлива в год. Тем самым, весь автомобильный парк потребляет приблизительно 550000 т. нефтяного топлива в год [2].

На текущий момент в Якутии остается значимой проблемой существенный недостаток топлива. По большей части это определено тем, что ежегодно стоимость горюче-смазочных материалов увеличивается. Это определено собственно транспортировкой топлива. Вместе с этим данная проблема сопровождается нехваткой горюче-смазочных материалов, а также недостаточным уровнем качества привозимого топлива. Кроме того, около 10-15% летнего дизельного топлива остается не использованным в течение всего летнего сезона. Стоит отметить, что топливо зачастую хранится в не соответствующих условиях, вследствие чего становится совершенно непригодным. Это можно решить созданием из летнего сорта дизельного топлива в зимний сорт посредством модифицирования его депрессорными присадками [3]. Таким образом, при использовании автомобилей в достаточно суровых условиях Крайнего Севера отказ двигателя в случае сильного удаления автомобиля от населенных пунктов может представлять угрозу для жизни людей. Особенно опасным это является в период северного завоза, когда по зимникам в -50°С осуществляется перевозка социально значимых товаров в труднодоступные уголки Якутии. Помимо этого, немаловажной проблемой является нехватка дизельного топлива, что также вызвано условиями низких температур. Тем самым, возникает необходимость в принятии соответствующих мер, направленных на исправление имеющихся проблем.

Список литературы

  1. Иовлева Е.Л., Получение низкозастывающих дизельных топлив из Талаканской нефти, канд.дисс.на соискание ученой степени Уфа, 2016.
  2. Ишков А.М, Иовлева Е.Л. Влияние качества дизельного топлива на работоспособность автомобилей // Вестник ИрГТУ. 2014. №11 (94).
  3. Афанасьев, Л.Л. Надежность и диагностика агрегатов и систем автомобилей: Труды МАДИ – М.: Машиностроение, 1969 – Ч.4. – С.37-44.
  4. Гуляев В.П., Александров Н.П., Климов С.М. Надежность дизельных двигателей внутреннего сгорания в условиях Крайнего Севера // Достижения науки и техники АПК. 2016. №11. С. 113-117.
  5. Kobori S., Kamimoto T., Aradi A.A. A study of ignition delay of diesel fuel sprays // International Journal of Engine Research February. V. 1. No. 1. Рр. 29-39.
  6. Ignition delay of reactivity controlled compression ignition (RCCI) for the mixture of diesel fuel and ethanol in rapid compression machine / J.C.V. Loaiza, F.Z. Sánchez, O.M.R. De Souza, S.L. Braga // In Anais do XXIII Simposio Internacional de Engenharia Automotica - SIMEA 2014 [Blucher Engineering Proceedings]. Sao Paulo: Blucher, 2015. Рр. 9-27.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail