Ключевые слова
воздушный фильтр
загрязнение воздуха
износ
цилиндр
поршень
кольца
частица пыли
интенсивность износа
ресурс ДВС
мощность ДВС
фильтрация
абразивные частицы
многоступенчатая очистка
мультициклон
электростатическая фильтрация
ресурс двигателя
Как цитировать
Аннотация
В условиях открытых горных работ двигатели внутреннего сгорания эксплуатируются в среде с повышенной концентрацией абразивной пыли, что приводит к интенсивному износу цилиндро-поршневой группы, снижению мощности, увеличению расхода топлива и сокращению ресурса двигателя. В статье выполнен комплексный анализ влияния дисперсного состава и концентрации пылевых частиц во впускном воздухе на трибологическое состояние основных узлов двигателя, параметры масляной плёнки и эксплуатационные показатели силовой установки. Показано, что наибольшую опасность представляют частицы размером 5–20 мкм, вызывающие ускоренный абразивный износ и ухудшение герметичности камеры сгорания. На основе теоретических и эксплуатационных данных обоснована необходимость повышения эффективности очистки впускного воздуха.
Разработана и предложена конструкция многоступенчатого комбинированного воздушного фильтра, включающего мультициклонную предвари-тельную очистку и двухступенчатую электростатическую сепарацию с последующей доочисткой стандартным фильтрующим элементом. Предла-гаемая схема обеспечивает улавливание частиц в широком диапазоне размеров (0,1–20 мкм) при низком аэродинамическом сопротивлении и повыша-ет общую эффективность очистки до 95%. Применение разработанной системы позволяет снизить интенсивность износа цилиндро-поршневой группы, увеличить ресурс базового фильтра и двигателя в целом, уменьшить удельный расход топлива и повысить надёжность эксплуатации гор-ных машин в условиях высокой запылённости.
Список литературы
1. Teng, G., Shi, G., & Zhu, J. (2022). Influence of pleated geometry on the pressure drop of filters during dust loading process: Experimental and modelling study. Scientific Reports, 12, 20331. https://doi.org/10.1038/s41598-022-20331
2. Allam, S., & Mimi Elsaid, A. (2020). Parametric study on vehicle fuel economy and optimization criteria of pleated air filter designs to improve the performance of an I.C. diesel engine: Experimental and CFD approaches. Separation and Purification Technology, 241, 116680. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.116680
3. Dziubak, T. (2024). Experimental testing of filter materials for two-stage inlet air systems of internal combustion engines. Energies, 17, 2462. https://doi.org/10.3390/en17112462
4. Kayumov, U. E., & Pardaeva, Sh. S. (2025). Influence of dust on the operation of internal combustion engines in BELAZ mining dump trucks. Universum: Technical Sciences, 2(8), 64–69.
5. Donaldson Company. (n.d.). Engine air cleaners, service parts and accessories. Retrieved from https://www.donaldson.com/content/dam/donaldson/engine-hydraulics-bulk/catalogs/air-intake/emea/f116005/Air-Intake-Product-Guide.pdf
6. Seok, J., Chun, K. M., Song, S., & Lee, S. (2015). Study on the filtration behavior of a metal fiber filter as a function of filter pore size and fiber diameter. Journal of Aerosol Science, 81, 47–61. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2014.11.006
7. Sun, Z., Liang, Y., He, W., Jiang, F., Song, Q., Tang, M., & Wang, J. (2019). Filtration performance and loading capacity of nano-structured composite filter media for applications with high soot concentrations. Separation and Purification Technology, 221, 175–182. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.03.049
8. Kayumov, U. E., Pardaeva, S. S., & Akhmedov, A. S. (2025). Comprehensive analysis of technological and operational factors contributing to elevated diesel fuel consumption in BELAZ dump trucks operating in open-pit mining conditions. Modern Education and Development, 26(5), 154–158.
9. Pardaeva, S., Kayumov, U., & Kaxxarov, O. (2025). Analysis of factors influencing the increased consumption of diesel fuel by BELAZ dump trucks in a quarry. Scientific and Technical Journal of Namangan Institute of Engineering and Technology, 10(1), 237–243.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторское право (c) 2026 Djuraev, R.U., Kayumov, U.E. (Muallif)