Automated selection of the optimal mode of separation of engine oil during its combined cleaning in marine diesel engines
Authors: Молоков М.С. , Бойко C.П. , Кича П.П. 
Published: March 2022

Доказана необходимость управления пропускной способностью центробежного сепаратора, подключаемого байпасно к системе смазки автоматизированного судового дизеля, в совместной работе с полнопоточным саморегенерирующимся фильтром тонкой очистки моторного масла. Выявлено наличие пропускной способности сепаратора в комбинированной совместно с фильтром очистке смазочного масла в двигателе внутреннего сгорания, обеспечивающей самое низкое накопление нерастворимых примесей в смазочном масле. Сообщается, что оптимальная пропускная способность центробежного сепаратора обусловленая его «очистительной мощностью», задаваемой через фактор разделения и поверхность осаждения загрязнений на тарелках индексом производительности или номинальными тонкостью отсева и пропускной способностью, зависит от дисперсного состава загрязнений, вместимости смазочной системы и других факторов. Приводится расчетно- экспериментальная модель комплекса «дизель – сепаратор – масло – фильтр» по выбору оптимальной пропускной способности сепаратора, которая в зависимости от состава и характеристик звеньев находится в диапазоне 20–60 % его паспортной (номинальной) производительности. Предлагается для повышения эффективности функционирования комбинированной системы тонкой очистки смазочного масла, включающий сепаратор и саморегенерирующийся фильтр с периодической противоточной регенерацией фильтрующих элементов, использовать самонастраивающийся поисковый регулятор. Адаптивность его работы при задании оптимальной пропускной способности сепаратора достигается реагированием на входной сигнал от частоты регенераций самоочищающегося фильтра, которая зависит от количественного и качественного состава загрязнений моторного масла. Использование адаптивного регулятора обеспечивает глубокую очистку смазочного масла сепарированием от мелкодисперсных нерастворимых примесей (продуктов срабатывания присадок, изнашивания дизеля и неполного сгорания топлива), что способствует торможению его старения, увеличивает автономность работы и функциональную способность саморегенерирующегося фильтра в повышении надежности защиты подшипников двигателя от абразивного изнашивания. Сообщается, что частотой саморегенераций фильтр реагирует на состояние дисперсной фазы загрязнений и корректирует систему на режим очистки, обеспечивающий минимальный уровень накопления в масле нерастворимых примесей и высокую их дисперсность. Показана эффективность комбинированной системы очистки моторного масла с адаптивным реагированием на внешние возмущения, способствующая реализации ресурсосберегающего маслоиспользования в судовых автоматизированных дизелях.

The necessity of a centrifugal purifier capacity control when purifier is running together with a full-flow self-regenerating fine filter in marine diesel engine lubrication system is explained. The presence of the optimum capacity of the purifier is revealed. The optimum capacity provides the lowest accumulation of insoluble impurities in lubricating oil. It is proved that the optimal capacity of a centrifugal purifier depends on its “cleaning power”, which is set through the purifier performance index. It depends on the separation factor and the surface of contaminants sedimentation on the discs. An experimental model of the "diesel – purifier – oil – filter" system is presented. It’s designed to choose the purifier optimal capacity. The capacity is led in the range of 20 – 60% of its nominal performance. It is proposed to use a self-adjusting search regulator to improve the efficiency of the combined system for lubricating oil fine purification, including a purifier and a self-regenerating filter with periodic countercurrent regeneration of filter elements. The adaptability of its operation when setting the separator optimum purification capacity is achieved by responding to the input signal from the frequency of regenerations of the self-cleaning filter, which depends on the quantitative and qualitative composition of engine oil contaminants. The use of an adaptive regulator provides deep purification of lubricating oil by removing insoluble impurities (products of additive action, diesel wear and incomplete combustion of fuel) It helps to slow down its aging, increase the autonomy of system operation and increase reliability of protecting engine bearings from abrasive wear. It is represented that the self – regenerating filter responds to the state of the dispersed phase of contaminants and corrects the system for the optimum purification mode, providing a minimum level of accumulation of insoluble impurities in the oil. It is shown that the combined engine oil cleaning system with adaptive response to external disturbances is highly effective and ensures the implementation of resource-saving oil use in marine automated diesel engines.