Анализ системы очистка воздуха и совершенствование технологии восстановления фильтрующих элементов (на примере автомобиля "КамАЗ")

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан

Ташкентский автомобильно-дорожный институт

На правах рукописи

Анализ системы очистка воздуха и совершенствование технологии восстановления фильтрующих элементов (на примере автомобиля "КамАЗ")

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание академической степени магистра автомобильного транспорта

Шомансуров Жавлон Шомуслимович

Научный руководитель

проф. Акопов В.А.

Ташкент 2009

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обоснование целесообразности регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740

1.2 Механизация технического обслуживания воздушных фильтров автомобилей и анализ технологических схем регенерационных установок

1.3 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПО РЕГЕНЕРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ КАРТОННЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ……

2.1 Определение давления струи продувочного воздуха при регенерации картонных фильтров от пыли

2.2 Определение давления струи жидкости при регенерации фильтров водным раствором моющих средств

2.3 Определение времени досушки промытых фильтров струей горячего воздуха

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа исследований

3.2 Методика исследований по определению основных параметров процесса регенерации картонных фильтрующих элементов

3.3 Методика оптимизации технологии регенерации картонных

фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740 на основе математической теории планирования эксперимента

3.4 Методы исследования эффективности работы регенерированных фильтроэлементов

3.5 Метод эксплуатационных исследований влияния эффективности работы регенерированных фильтров на интенсивность износа деталей цилиндропорщневой группы двигателей КамАЗ-740

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Давление струи продувочного воздуха при регенерации картонных фильтров от пыли

4.2 Давление струи жидкости при регенерации фильтров водным раствором моющих средств

4.3 Время досушки промытых фильтров струей горячего воздуха

4.4 Технология регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740

4.5 Стендовые испытания регенерированных фильтроэлементов

4.6 Пылеемкость и коэффициент пропуска пыли

4.7 Ресурс регенерированных картонных фильтрующих эле-

ментов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740

4.8 Влияние эффективности работы регенерированных картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей на интенсивность изнашивания деталей цилиндропоршневой группы двигателей КамАЗ-740

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

5.1 Метод расчета параметров установок для регенерации картонных фильтрующих элементов автомобильных воздухоочистителей любого типа

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Одним из главных показателей эффективности работы автомобилей и увеличения их ресурса является надежность двигателей внутреннего сгорания, которая в первую очередь зависит от того, как тщательно двигатель, его трущиеся детали, отдельные узлы и агрегаты защищены от пыли. При недостаточной защите двигателя от загрязняющих примесей резко возрастает абразивное изнашивание деталей, снижается надежность работы двигателей и он преждевременно выходит из строя. Так износ основных деталей двигателя до 80 % обусловлен попаданием в них абразивной пыли.

Одним из резервов в снижении износа деталей и повышения их надежности является обеспечение в двигателях эффективной очистки воздуха путем применения на автомобилях высокоэффективных воздухоочистителей со сменными картонными фильтрующими элементами. Однако, опыт эксплуатации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей указывает на снижение ресурса фильтроэлементов. Для решения этой проблемы фильтроэлементы необходимо регенерировать.

Предлагаемые установки для регенерации картонных фильтрующих элементов автомобильных воздухоочистителей у нас в стране и за рубежом имеют ряд существенных недостатков. Основными их недостатками является отсутствие совмещения всех технологических процессов, необходимых для регенерации фильтров и обеспечения экономичной и эффективной очистки.

В связи с этим актуальной задачей является разработка высокоэффективной установки для регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей.

Целью данной работы явилось повышение ресурса картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей за счет совершенствования технологии их регенерации.

Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Осуществить анализ системы очистки воздуха и технологических схем регенерированных установок.

2. Определение параметры проведения процесса регенерации (давление струи воздуха и жидкости, времени до сушки и др.)

3. Разработка технологии регенерации КФЭ воздухоочистителей автомобилей КамАЗ.

4. Влияние эффективности работы регенерированных КФЭ на износов деталей ЦПГ автомобилей КамАЗ.

На основе анализа существующих конструкций и с учетом их недостатков предложена технологическая схема установки для регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей.

Исследованы закономерности протекания процесса регенерации в картонных фильтрующих элементах. Для теоретического обоснования основных параметров процесса регенерации загрязненных картонных фильтрующих элементов выявлены силы, удерживающие частицы пыли в картоне и на основании их предложена формула для расчета давления воздушного потока при продувке загрязненных фильтров от пыли. Дана оценка работы, которую надо затратить для отрыва масла от поверхности при регенерации фильтров водным раствором моющих средств и на основании ее получена формула, позволяющая рассчитать давление струи моющего раствора.

Приводятся результаты экспериментальных исследований подтверждения определяющих параметров процесса регенерации картонных фильтрующих элементов.

Мировой финансовый кризис, воздействие его на экономику Узбекистана и факторы, предупредившие и смягчившие его последствия.

Получив начало с провалов и несостоятельности ипотечного кредитования в США, кризис нашел свое масштабное отражение в кризисе ликвидности важнейших банков и финансовых структур, катастрофическом падении индексов и рыночной стоимости крупнейших компаний на ведущих фондовых рынках мира. Все это, в свою очередь, явилось причиной серьезного спада производства, резкого снижения темпов роста экономики во многих странах, со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями.

Принимающий все больше размеры мировой финансовый кризис не может не оказать воздействия на нашу страну.

Каждый из нас должен отдавать себе отчет в том, что Узбекистан сегодня - это составная часть мирового пространства и глобального финансово-экономического рынка.

Из-за сокращающегося спроса на мировом рынке снижаются цены на экспортируемую Узбекистаном продукцию, такую как драгоценные и цветные металлы, хлопок, уран, нефтепродукты, минеральные удобрения и другие. Это в свою очередь приводит к уменьшению экспортной выручки хозяйствующих субъектов и инвесторов, отражается на их прибыли и рентабельности производства и в конечном итоге - на темпах роста и на наших макроэкономических показателях.

Для нейтрализации воздействия мирового финансового кризиса и преодоления его последствий у нас в стране есть все необходимые условия. За истекший период сформирован достаточно прочный фундамент экономического и финансового потенциала страны, созданы надежные механизмы управления финансово-банковской инфраструктурой.

Совсем недавно принят и сегодня реализуется Указ Президента Республики Узбекистан по оказанию дополнительной помощи банковским и финансовым структурам, поддержке деловой активности предприятий и компаний реального сектора экономики, повышению рентабельности производства и экспортных возможностей, выделению им в этих целях дополнительных налоговых льгот и преференций и реализации наряду с этим других крупномасштабных мер и проектов.

Исходя из этого, само собой разумеется, что важнейшим нашим приоритетом в социально- экономическом развитии Узбекистана на 2009 год продолжит оставаться реализация принятой в стране антикризисной программы на 2009-2012 годы.

У нас есть сегодня все основания заявить о том, что принятая нами модель перехода к социально ориентированной свободной рыночной экономике, базирующейся на известных пяти принципах, с каждым годом нашего продвижения вперед оправдывает свою правильность и состоятельность.

В первую очередь такие принципы, как деидеологизация, прагматичность экономической политики, выраженной как приоритет экономики над политикой, возложение роли главного реформатора на государство, обеспечение верховенства закона, проведение сильной социальной политики, поэтапность и постепенность в реализации реформ - все это, особенно в экстремальных условиях разразившегося мирового финансового и экономического кризиса, доказывает свою актуальность и жизненность.

Коротко остановимся на конкретных разделах- комплексах мероприятий Антикризисной программы, направленных на решение следующих ключевых задач.

В первую очередь, это дальнейшее ускоренное проведение модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий, широкое внедрение современных гибких технологий. Это прежде всего касается базовых отраслей экономики, экспорта ориентированных и локализуемых производств.

Ставится задача ускорения реализации принятых отраслевых программ модернизации, технического и технологического перевооружения производства, перехода на международные стандарты качества, что позволит обеспечить устойчивые позиции как на внешнем, так и на внутреннем рынках.

Во- вторых, реализация конкретных мер по поддержке предприятий - экспортеров в обеспечении их конкурентоспособности на внешних рынках в условиях резкого ухудшения текущей конъюнктуры, создание дополнительных стимулов для экспорта, в частности:

- выделение им льготных кредитов на пополнение оборотных средств сроком до 12 месяцев по ставке, не превышающей 70 процентов от ставки рефинансирования Центрального банка;

- продление до 2012 года освобождения от уплаты в бюджет всех видов налогов и сборов, кроме налога на добавленную стоимость, предприятий с иностранными инвестициями, специализирующихся на производстве готовой продукции;

- реструктуризация суммы просроченной и текущей задолженности по кредитам банков и списание пени по платежам в бюджет и предоставление других не менее важных льгот и преференций.

В-третьих, повышение конкурентоспособности предприятий за счет введения жесткого режима экономии, стимулирования снижения производственных затрат и себестоимости продукции. В 2008 году одобрены предложения хозяйствующих субъектов по реализации мер, направленных на снижение в текущем году себестоимости продукции не менее чем на 20 процентов в ведущих отраслях и сферах нашей экономики.

Предусмотрена разработка действенного механизма по стимулированию руководителей и ответственных лиц за достижение намеченных параметров по снижению себестоимости.

Наряду с этим в Антикризисной программе выработан механизм по ограничению в 2009 году повышения цен на все виды энергоносителей и основные виды коммунальных услуг не более чем на 6-8 процентов, с безусловным обеспечением рентабельности их производства.

В-четвертых, реализация мер по модернизации электроэнергетики, сокращению энергоемкости и внедрению эффективной системы энергосбережения. Дальнейшее повышение конкурентоспособности нашей экономики, рост благосостояния населения во многом зависят от того, насколько бережно, экономно мы научимся использовать имеющиеся ресурсы и в первую очередь электро- и энергоресурсы.

В-пятых, в условиях падающего спроса на мировом рынке ключевую роль в сохранении высоких темпов экономического роста играет поддержка отечественных производителей путем стимулирования спроса на внутреннем рынке.

Исходя из вышеизложенного каждый гражданин нашей Республики должен отдавать себе отчет о серьезном финансово-экономическом положении и внести свой посильный вклад в реализацию антикризисной программы.

В свете разработанной правительства Республики Узбекистан антикризисной программы в моей диссертации рассматривается вопросы экономии деталей автомобилей при эксплуатации транспортных средств. В частности это касается воздушных фильтров автомобиля КамАЗ, которых в Республике насчитывается более 5 тысяч единиц и их эксплуатация проходит в тяжелых дорожных запыленных условиях, что приводит к частым отказам.

Моя установка разрешает использовать один и тот же фильтрующий элемент дважды и трижды, что по правилам технической эксплуатации заводом - изготовителем не предусмотрено. Если учесть, что стоимость одного бумажного фильтрующего элемента достигает 50-55 долларов, можно представить какие материальные и трудовые затраты несет АТП. В среднем, из обычных расчетов, можно вывести значительную экономию денежных средств. Экономия в год на один автомобиль придется более 200 000 сум или более $150.

Это будет ответом на призыв нашего Президента Каримова Ислама Абдуганиевича на пути преодоления финансово-экономического кризиса.

фильтр воздушный двигатель регенерация

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обоснование целесообразности регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740

Одной из важнейших задач, стоящих перед автомобильным транспортом, согласно перспективному плану, является повышение ресурса автомобилей, в частности предусмотрено увеличение срока службы автомобильных двигателей до капитального ремонта/I/.

Увеличение наработки двигателей до капитального ремонта в значительной мере зависит от степени чистоты воздуха, поступающего в их цилиндры. Эксплуатация автомобилей происходит в условиях запыленного воздуха. Запыленность воздуха зависит от многих параметров: типа дороги, времени года, вида почвы, направления и силы ветра, интенсивности движения, высоты забора воздуха.

Основными составляющими атмосферной пыли являются окислы кремния (SiO₂), железа (Fe₂O₃), алюминия (Al₂O₃). Твердость кварца 1100-1200 кгс/мм², что в два-три раза больше твердости многих конструкционных материалов, применяемых в машиностроении.

Помимо химического состава пыли, большое значение имеет ее дисперсный состав. Проведены достаточно подробные исследования по определению размера абразивных частиц, вызывающих наибольший износ трущихся деталей двигателя/1/. Исследованиями автора/1/установлено, что наиболее опасными с точки зрения износа деталей двигателя являются частицы размером 5-10 мкм.

В работах, направленных на повышение эксплуатационной надежности автомобильных двигателей/2, 3, 4, 5, 6/показано, что основным резервом в снижении износа деталей цилиндропоршневой группы является применение на автомобилях высокоэффективных воздухоочистителей со сменными картонными фильтрующими элементами. Одним из важных оценочных показателей фильтрующих свойств картонов является определение размеров частиц пыли, пропускаемых ими. На рис. 1.1./II/приведены графики зависимости фракционных коэффициентов пропуска пыли от размеров частиц для различных типов картонов.

Рис. 1.1. Зависимости фракционного коэффициента пропуска пыли от размера частиц. 1 - В9; 2 - ПКВ; 3 - В8; 4 - 60/66; 5 - КФВ; 6 - 26/66.

Если рассматривать полученные данные рис. 1.1. с точки зрения пропуска картонами частиц пыли размером до 5 мкм, то видно, что вероятность пропуска таких частиц картоном ПКВ, из которого изготавливаются шторы фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740, составляет около 3 %.

Эксплуатация автомобилей КамАЗ, снабженных воздухоочистителями с картонными фильтрующими элементами в условиях Узбекистана происходит в повышенной запыленности воздуха, о чем свидетельствуют данные табл. 1.1., в которой приведен химический и фракционный состав пыли почв Ташкентской и Сырдарьинской обл., а также почв этих районов страны/7, 8/. В результате воздушный фильтр засоряется, перестает выполнять свои функции. Особенно плохо система питания воздухом работает на автомобилях - самосвалах КамАЗ-5511. Исследования условий работы этих автомобилей показывают, что серийное расположение воздухозаборника не удовлетворяет работе воздушных фильтров, способствует быстрому забиванию фильтрующих элементов/3/. Система воздухозабора расположена непосредственно в зоне двигателя, из-за этого в воздушные фильтры вместе с пылью и грязью попадают частицы масла. Кроме этого в фильтры засасываются продукты выхлопа из глушителя в виде сажи, которая прилипает и тем самым усиленно загрязняет картонные фильтрующие элементы воздухоочистителей.

Вышеуказанными причинами объясняется снижение ресурса картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740, а это обстоятельство сопряжено со значительным увеличением затрат на техническое обслуживание автомобилей.

Исследованиями ряда работ/2, 6, 9, 10, 11, 12/установлено, что одним из основных направлений в увеличении срока службы картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей до замены, является их регенерация после каждого этапа загрязнения.

Техническое обслуживание фильтроэлементов методом регенерации следует проводить по показанию индикатора засоренности воздушных фильтров, который срабатывает при достижении общего сопротивления воздушного тракта 400-700 мм вод.ст. (в зависимости от типа двигателя). Если по каким-либо причинам индикатор засоренности не работает, то обслуживание элемента рекомендуется проводить при ТО-2, а при эксплуатации с повышенным содержанием пыли в воздухе при ТО-1/13/.

Таблица 1.1

Химический и фракционный состав почв Республики Узбекистан

Почвы	Химические соединения почв.	Процентное содержание фракций в почвах
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	100-250 мкм	50-100 мкм	10-50 мкм	10 мкм
1. а) песчаные б) серо-бурые в) сероземы	74,26 72,30 64,85	11,55 10,04 16,02	3,53 3,0 6,02	38,2 11,0 9,8	39,5 29,3 48,2	13,3 34,9 16,1	9,0 24,8 25,9
2. Московская область а) мореный суглинок б) покровский суглинок	58,30 54,42	8,54 10,81	2,81 5,63	7,0 6,2	50,2 51,3	33,3 31,9	9,5 10,6
3. Полтавская область лессовидный суглинок	42,66	7,32	2,42	10,3	38,4	42	9,3
4. Кривой Рог суглинок	52,80	9,83	3,42	9,5	10,0	33,3	47,2
5. Запорожье а) суглинок б) чернозем	50,90 60,98	8,81 9,35	1,84 2,3	5,6 8,2	19,0 2,3	33,4 25,5	42 64

Эксплуатация двигателя с загрязненными картонными фильтрующими элементами, создающими разряжение в впускном канале свыше допустимого, может привести к ухудшению тяговых и экономических качеств автомобиля вследствие возрастания сопротивления на впуске и как следствие, худшему коэффициенту заполнения цилиндров воздухом/14/. Потери мощности ДNe и увеличение удельного расхода топлива Дge отнесенные соответственно к мощности Ne и удельному расходу топлива ge при работе двигателя с воздухоочистителем на номинальных оборотах с полной подачей топлива, представлены соответственно на рис. 1.2. и на рис. 1.3.

Кроме того длительная эксплуатация элементов, загрязненных выше допустимого предела может привести также к разрыву штор фильтрующего элемента. В этом случае в цилиндры с воздухом поступает абразивная пыль, что как уже отмечалось выше, вызывает интенсивный износ деталей двигателя. Для того, чтобы полностью пришел в негодность двигатель, достаточно "пропустить" через его воздушную систему питания всего 120-150 г. абразивной пыли/15/.

Обслуживание фильтроэлементов воздухоочистителей с применением регенерации после каждого этапа загрязнения позволяет за счет многократного использования фильтрующих элементов повысить их ресурс,

Рис. 1.2. Влияние сопротивления воздухоочистителя на отношение ДNe/Ne тракторных дизелей 1 - АМ-01; 2 - СМД-14; 3 - ЯМЗ-238НБ

Рис. 1.3. Влияние сопротивления воздухоочистителя на отношение Дge/ge тракторных дизелей 1 - АМ-01; 2 - СМД-14; 3 - ЯМЗ-238НБ

сократить потребность в них и, следовательно, уменьшить затраты на обслуживание воздухоочистителей. В связи с этим необходимо определение допустимого числа циклов "загрязнение - регенерация" с учетом достаточной надежности работы фильтрующего картона. На срок службы картонных фильтров до выбраковки оказывают влияние прочностные качества картонов.

На рис. 1.4./10/показано изменение прочностных свойств картона от количества регенераций фильтрующего элемента. Зависимость на рис. 1.4. построена по результатам испытаний фильтрующих картонов с различными показателями сопротивления разрыву, которое изменялось от 20 до 63 кгс/см². Как видно из рис. 1.4. для картона, используемого в автомобилях КамАЗ с начальным сопротивлением разрыву 24 кгс/см² возможно проведение трех регенераций.

Рис. 1.4. Зависимость прочностных свойств картона от количества регенераций

За счет многократного использования фильтрующих элементов увеличивается продолжительность их работы до замены и тем самым сокращаются затраты на обслуживание воздухоочистителей. Так зная средний пробег автомобиля в год (например КамАЗ - 50 тыс. км) и учитывая, что обслуживание картонного фильтрующего элемента рекомендуется проводить при ТО-2, а при эксплуатации с повышенным содержанием пыли в воздухе при ТО-1 можно определить необходимое количество фильтрующих элементов в год на один автомобиль для различных условий эксплуатации. При нормальных условиях эксплуатации эта величина без учета регенерации равна 4, а с учетом ее - 1,3 (табл. 1.2.). Исходя из условия замены картонных фильтрующих элементов через три регенерации при существующей стоимости этих элементов С₁=11 рублей (включая транспортировку к местам замены и хранение) и стоимости операции по их обслуживанию регенерацией С₂=1,5 ру./11/, общие эксплуатационные затраты на обслуживание системы очистки воздуха автомобильного дизеля без учета регенерации картонных фильтрующих элементов и с учетом ее составят соответственно 44 рубля и 20,15 рублей (табл. 1.2.)

Таким образом, полученные сравнительные данные общих эксплуатационных затрат на обслуживание воздухоочистителей подтверждают, что регенерируя фильтрующие элементы можно снизить эти затраты на 23,85 руб/год (на один автомобиль) при нормальных условиях эксплуатации и на 70 руб/год (на один автомобиль) в условиях эксплуатации с повышенной запыленностью.

1.2 Механизация технического обслуживания воздушных фильтров автомобилей и анализ технологических схем регенерационных установок

Опыт эксплуатации дизельных автомобилей в автотранспортных предприятиях показывает, что в настоящее время из-за отсутствия эффективных средств регенерации фильтроэлементы воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740 после их загрязнения не регенерируют, а заменяют на новые. Таким образом, не полностью используется ресурс воздушных фильтроэлементов. Это обстоятельство сопряжено со значительными затратами на дефицитные элементы, кроме того при этом возникает проблема утилизации большого количества загрязненных фильтрационных элементов.

Камским заводом-изготовителем рекомендуется восстановление картонных фильтрующих элементов при их засорении до предельно-допустимой величины сопротивления, путем обдува обратным потоком сжатого воздуха с давлением 200-300 кПа. Такая технология регенерации воздушных фильтров неэффективна и трудоемка. Кроме того она может быть применена тогда, когда на поверхности фильтрующего элемента имеется только слой пыли. В случае загрязнения фильтров масляными отложениями регенерация их в автотранспортных предприятиях осуществляется примитивными немеханизированными способами. Фильтры замачивают в емкость с теплым моющим раствором на 30 минут, затем, перемещая их вручную вверх и вниз, вытаскивают и ставят сушить на солнце летом, а зимой на стеллажах.

Предлагаемые устройства для регенерации воздушных фильтрующих элементов двигателей КамАЗ-740 /16, 17, 18, 19/незначительно механизируют этот процесс. Так в "устройстве для очистки воздушных фильтров автомобилей", внедренном в 1985 году /17/и предназначенном для технического обслуживания воздушных фильтров, основная сушка фильтрующих элементов после их мойки производится центрифугированием, а затем досушка фильтров производится на стеллажах. Для досушки фильтров таким способом нужно не менее трое суток/19/. Что касается "Установки для промывания фильтров автомобилей КамАЗ", внедренной в 1986 году и рекомендуемой при техническом обслуживании воздушных фильтров/18/, то после мойки на этой установке фильтры даже не центрифугируются, а встряхиваются и сушатся на стеллажах. Для досушки фильтров таким способом нужно около семи суток /19/. В "Установке для очистки фильтрующих элементов воздушных фильтров автомобиля КамАЗ", внедренной в 1986 году, при техническом обслуживании фильтров механизируется только процесс их продувки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 1.2

Сравнительные данные общих эксплуатационных затрат на обслуживание системы очистки воздуха автомобильного дизеля без учета регенерации фильтров и с учетом её

Условия эксплуатации	Необходимое количество фильтрующих элементов в год на один автомобиль без учета их регенерации, (n1), шт.	Необходимое количество фильтрующих элементов в год на один автомобиль с учетом трехкратной регенерации, (n2), шт.	Стоимость кар-тонного фильтрующего эле-мента без учета регенерации, (С1), руб.	Стоимость регенерации, (С2), руб.	Общая стоимость картонного фильтрующего элемента с учетом трехкратной регенерации (С1+3С2), руб.	Общие эксплуатационные затраты на обслуживание системы очистки воздуха автомобильного дизеля, руб/год.
						без учета регенерации (С1 х n1), руб.	с учетом трехкратной регенерации (С1 х 3C2) x n2 , руб.
Нормальные условия эксплуатации	4	1,3	11	1,5	15,5	44	20,15
Условия эксплуатации с повышенной запыленностью	12	4	11	1,5	15,5	132	62

Таким образом, в настоящее время уровень механизации технического обслуживания воздушных фильтров находится пока ещё на низком уровне - имеет место большая доля ручного труда, отсутствует совершенная технология процесса регенерации и контроль качества восстановления фильтрующей способности фильтров.

В связи с этим, актуальной задачей является разработка установки для регенерации картонных фильтрующих элементов автомобильных воздухоочистителей, механизирующей полностью все процессы, необходимые при регенерации и позволяющей продлить ресурсы картонных фильтрующих элементов за счет совершенствования технологии их восстановления.

Проведенные патентные исследования позволили классифицировать различные способы регенерации загрязненных картонных фильтрующих элементов (табл.1.3.). Как видно из приведенной табл.1.3. регенерация фильтрующих элементов осуществляется или без снятия фильтров с автомобиля или с их снятием, то есть когда картонный фильтрующий элемент демонтируется с автомобиля и регенерация его происходит на специальных установках.

Устройства по очистке загрязненных картонных фильтрующих элементов без снятия их с автомобиля нашли широкое распространение в СССР, ФРГ и Франции/38, 39, 40/. Однако такие устройства позволяют осуществлять лишь продувку фильтров сжатым воздухом, который недостаточно в случае загрязнения их копотью, сажей, маслом и т.д. Поэтому появилась необходимость в регенерации загрязненных воздушных фильтров с использованием специальных установок, демонтируя их с автомобиля. Установки для регенерации, снятых с автомобиля воздушных фильтров, основаны на трех способах:

- обстукивание;

- продувка сухим сжатым воздухом;

- промывка моющим раствором с последующей сушкой.

Известны регенерирующие устройства, использующие в основе один из указанных способов регенерации/41-53/и устройства основанные на совмещении нескольких способов/19/.

Приведенные установки по регенерации загрязненных картонных фильтрующих элементов, основанные на применении одного из способов регенерации экономически нецелесообразны, поскольку для очистки фильтров необходимо иметь несколько таких устройств. Поэтому в последнее время появляются универсальные установки, совмещающие несколько способов регенерации фильтрующих элементов.

Рис. 1.5. Схема установки для центробежной промывки фильтров. 1 - фильтрующие элементы; 2 - оправка с прорезями; 3 - электромотор; 4 - ванна; 5 - корпус установки; 6 - трубопровод; 7 - фильтр; 8 - насос

Так, например, в "Установке для центробежной промывки фильтров"/54/наряду с мойкой фильтров может производиться их продувка от пыли сжатым воздухом. В этой установке (рис. 1.5.) фильтрующие элементы закреплены на пустотехой отправке 2, выполненной с прорезями "а" и соединенной с валом электромотора 3. Ванна 4 корпуса 5 установки с промывочной жидкостью соединена трубопроводом 6 через фильтр 7 для очистки жидкости и насосом 8 с полостью "Б" оправки 2. В установке предусмотрены также трубопроводы 9 и 10 для подачи воздуха внутрь фильтрующих элементов 1.

Одновременно с вращением оправки 2 и фильтрующих элементов моющая жидкость поступает по трубопроводу 6 из ванны 4 под давлением от насоса 8 в полость "Б" оправки, затем через прорези "а" к внутренней поверхности фильтрующих элементов. Недостатком данной установки является отсутствие сушки фильтрующих элементов, а также то, что его продувка происходит без отсоса пыли, ухудшая этим санитарно-бытовую гигиену при эксплуатации этой установки, кроме того, мойка осуществляется вращением фильтроэлементов в моющем растворе, что не является лучшим способом мокрой очистки.

К установкам, совмещающим несколько способов очистки фильтров также можно отнести "Установку для очистки воздушных фильтров автомобилей КамАЗ"/19/, в которой наряду с мойкой фильтрующих элементов осуществляется их сушка. Установка представляет собой горизонтальную центрифугу (рис.1.6.). Фильтр устанавливают в центрах передней и задней бабок. Передняя бабка стационарная, привод от электродвигателя переменного тока через клиноременную передачу. Задняя бабка перемещается. В оси заднего центра имеется продольный канал для подачи во внутреннюю полость фильтра моющего раствора. Способ очистки - центрифугирование с промывкой и сушкой. Недостатком этой установки является то, что мойка фильтрующих элементов осуществляется вращением их в моющем растворе, в то время как более эффективными средствами очистки является применение устройств, в которых подача моющего раствора происходит струями. Кроме того, в этой установке отсутствует продувка фильтроэлемента от пыли перед мойкой, что ведет к быстрому загрязнению моющего раствора.

Рис. 1.6. Схема установки для очистки воздушных фильтров автомобилей КамАЗ

Фирмой Tamonite Ins предлагается "Устройство для очистки воздушных фильтров"/56/, в котором совмещены продувка фильтроэлемента сжатым воздухом от пыли, его мойка струями и последующая сушка горячим воздухом. Устройство содержит резервуар с моющим раствором, смесительную камеру, в которую подается воздух, либо вода. Моющий раствор через сопла разбрызгивается внутрь фильтра и на его наружную поверхность. Кассета фильтра устанавливается на вращающемся диске на подшипниках стола. Вращение производится подаваемой водой, либо воздухом.

И хотя в данной установке совмещены все технологические процессы, необходимые для очистки картонных фильтрующих элементов, в том числе и струйная мойка, установка не лишена недостатков. Так для того, чтобы обеспечить эффективное давление жидкости из множества сопел, работающих одновременно, необходима большая мощность на привод насоса. Кроме того, продувка фильтрующих элементов происходит без отсоса пыли.

Таким образом, из приведенной патентной проработки видно, что пока не существует установки, совмещающей все необходимые технологические процессы, обеспечивающие экономичную и эффективную очистку картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей.

Поэтому на основе анализа существующих конструкций и с учетом их недостатков необходимо разработать такую установку, которая совмещала бы все необходимые технологические процессы, имеющие место при регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740, обеспечивающие экономичное и эффективное восстановление их фильтрующей способности.

Эффективность работы восстановленных картонных фильтроэлементов воздухоочистителей должна оцениваться согласно ГОСТ 8002-74.

1.3 Цель и задачи исследования

На основе анализа опыта эксплуатации автомобилей и литературного обзора целью настоящего исследования является повышение ресурса картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей М.Б. за счет совершенствования технологии их восстановления.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи.

1. Провести теоретические исследования закономерностей протекания процесса регенерации в картонных фильтрующих элементах.

2. Спроектировать и создать стенд для регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740 с целью экспериментального подтверждения определяющих параметров процесса регенерации фильтроэлементов.

3. Разработать технологию регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740 на основе оптимизации основных параметров регенерационного стенда.

4. Оценить эффективность работы картонных фильтроэлементов, восстановленных по предложенной технологии регенерации.

5. Исследовать влияние эффективности работы регенерированных картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей на износ деталей цилиндропоршневой группы двигателей КамАЗ-740.

6. Разработать методику расчета по проектированию конструкций установок для регенерации картонных фильтроэлементов автомобильных воздухоочистителей любого типа.

7. Разработать и внедрить установку для регенерации картонных фильтрующих элементов воздухоочистителей двигателей КамАЗ-740 с обоснованием экономического эффекта.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПО РЕГЕНЕРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ КАРТОННЫХФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1 Определение давления струи продувочного воздуха при регенерации картонных фильтров от пыли

Процесс регенерации картонных фильтров от пыли заключается в преодолении сил взаимодействия между частицами пыли, уловленными этими фильтрами и элементами фильтрующего картона.

Фильтровальные картоны состоят из массы тонких волокон, расположенных перпендикулярно потоку воздуха и образуют между собой промежутки в виде пор. Частица пыли до осаждения проходит извилистый и относительно длинный путь в глубину этой массы. Особо следует подчеркнуть, что чистый волокнистый фильтр нельзя отождествлять с ситом, только отсеивающим частицы больше размера пор. Конечно, крупные частицы пыли размером десять и более микрон осаждаются на поверхности картона благодаря ситовому эффекту, аэрозольные же частицы более мелкого размера, прежде чем оседают на волокнах, обычно проходят сравнительно глубоко внутрь волокнистого фильтра/57, 58/. Если бы улавливание частиц происходило по такому же механизму, как просеивание, то размеры промежутков между волокнами должны приближаться к размерам частиц и сопротивление фильтров очень резко возрастало бы вследствие закупоривания пор частицами. На практике это не подтверждается. По данным авторов/59, 60, 61, 62, 63/в волокнистых фильтрах частицы улавливаются еще и в результате действия других более сложных явлений, как например механизмов касания, инерции, диффузии, электростатического притяжения. Рассмотрим существующие концепции по влиянию и определению этих сил.

Сравнительно простую расчетную формулу при регенерации продувкой для жесткой фильтрующей перегородки (металлотканевого фильтрующего элемента) предложил Е.И. Андрианов/25/. Исходя из замеренной разрывной прочности слоя он оценивает величину необходимого перепада давления продувочного воздуха при регенерации по формуле:

, (2.1)

где д - полученное значение прочности слоя, Па;

^{E -} пористость слоя, равная 0,23;

K - коэффициент запаса давления, равный 3.

Зимон А.Д. также считает, что исходя из небольшой толщины и достаточно высокой прочности прилипшего слоя пыли, когда можно пренебречь его массой, действие перепада давления при продувке уравновешивается прочностью слоя на разрыв/26/. Тогда условие регенерации продувкой Зимон А.Д. предлагает выразить следующим уравнением:

, (2.2)

где Р_пр и ?P_ф - давление воздуха и перепад давления на фильтрующей перегородке при продувке, Па;

П - пористость слоя;

Т - прочность слоя пыли на разрыв в

непосредственной близости от поверхности

фильтра, Па.

Куркин В.П./28/получил выражение, характеризующее условие импульсной регенерации фильтрующей поверхности (тканевых или волокнистых материалов) в зависимости от давления воздуха, сечения сопла, объема фильтрующего элемента и сил сцепления пылевого слоя:

, (2.3)

где f₁ - площадь сечения сопла, м²;

P - абсолютное давление газа в рессивере, н/м²;

?ф - длительность импульса, с;

q - объем фильтрующего элемента, м³;

с - плотность воздуха, кг/м³;

F - сила сцепления пыли с поверхностью, н.

Однако, использование полученных формул не представляется возможным из-за отсутствия достоверных данных о разрывной прочности слоев пыли, поэтому возникает необходимость выявления основных зависимостей, определяющих процесс регенерации фильтровальных картонов.

В связи с этим предлагаются теоретические разработки по регенерации картонных фильтрующих элементов. Поскольку, как указывалось выше, при регенерации картонных фильтров от пыли необходимо преодолеть силы взаимодействия между частицами пыли и фильтрующим картоном, первоочередной задачей является выявление этих сил.

Рассмотрим действие сил на частицы пыли, осевшие в фильтрующем элементе (рис.2.1). На эти частицы действуют силы, которые с одной стороны отрывают, а с другой стороны удерживают их с картоном. Так, сила, возникающая в процессе регенерации (сила отрыва) F_отр отрывает частицы пыли, а сила сцепления пыли с поверхностью F_сц, обусловленная адгезионно-аутогезионными свойствами пыли в виде нормальной F_н и тангенциальной F_т составляющих, а также сила трения F_тр и сила аэродинамического давления F_дин, удерживают частицы пыли с картоном.

Для рассматриваемого случая условие отрыва прилипших частиц пыли от фильтрующего картона под действием воздушного потока можно представить следующим неравенством:

F_отр ? F_сц+F_тр+F_дин (2.4)

Рис. 2.1. Схема сил, осуществляющих процесс регенерации картонных фильтроэлементов методом продувки сжатым воздухом

Рассмотрим компоненты составляющих сил, удерживающих пыль в фильтрующем элементе более подробно.

Сила сцепления пыли с поверхностью фильтра обусловлена ее адгезионно-аутогезионными свойствами/26/, т.е.:

F_сц = F_ад+F_аут, (2.5)

где F_ад - сила адгезии, Н;

F_аут - сила аутогезии, Н.

Адгезия частиц - взаимодействие частиц с твердой поверхностью, обусловленное силами, которые зависият как от свойств контактирующих тел, так и от свойств окружающей среды/64/.

Аутогезия частиц в отличие от адгезии - это связь между соприкасающимися частицами, которая препятствует их раъединению.

Адгезионные связи имеют место лишь между твердой поверхностью и монослоем частиц, непосредственно контактирующих с ней, поэтому роль адгезии в удержании осажденных частиц ограничивается только начальной стадией запыления, когда частицы садятся на чистую поверхность. После образования на поверхности монослоя частиц, удержание вновь поступающей пыли обуславливается силами аутогезии/65/.

Удаление отложенной пыли сопровождается, как правило, нарушением лишь аутогезионных связей, обычно менее прочных по сравнению с адгезионными/66/, поэтому на очищаемых поверхностях всегда остается монослой частиц. Это обстоятельство положительно сказывается на работе фильтров, поскольку чистый фильтрующий элемент имеет низкую эффективность. Удовлетворительная степень очистки воздуха достигается в них, когда на фильтрующей поверхности имеется монослой пыли/25, 67/. Таким образом, для условий регенерации фильтрующих поверхностей, сведения об аутогезионной прочности образующихся пылевых слоев имеют первостепенное значение, следовательно, можно полагать, что первым членом в выражении (2.5) можно пренебречь, тогда:

F_сц = F_аут (2.6)

Рассмотрим более подробно силы, которые обуславливают аутогезию частиц. Это прежде всего молекулярные, электрические, капиллярные и силы механического зацепления/26/.

Силы Ван-дер-Ваальса (F_м) имеют молекулярную природу и могут проявляться еще до непосредственного соприкосновения частиц. Величина сил зависит от природы материала частиц и расстояния между ними. Для предельно-сближенных частиц Ван-дер-Ваальсова составляющая аутогезии может составлять 0,01-0,1 мкн/68/.

Силы когезионного взаимодействия (F_к) имеют ту же природу, что и силы, действующие между молекулами внутри частиц. Для возникновения когезионных сил недостаточно непосредственного соприкосновения частиц, так как на поверхности могут быть адсорбционные и окисные пленки, мешающие проявлению когезии. Поэтому необходимо внешнее усилие, вызывающее деформацию частиц и возникновение ювенильных (свежеобразованных) поверхностей, Величина когезионных сил значительно больше Ван-дер-Ваальсового взаимодействия и может изменяться от 0,01 до 100 мкн/26/.

Силы электрического взаимодействия (F_э) подразделяются на кулоновские, определяющие взаимодействие при наличии избыточных зарядов на частицах и электрические, обусловленные разностью потенциалов соприкасающихся частиц. Электрические силы сравнимы по величине с Ван-дер-Ваальсовыми.

Капиллярные силы (F_кап) могут проявляться в различных вариантах в зависимости от количества влаги и формы ее нахождения. Частицы, связанные между собой жидкостными мостиками (менисками), притягиваются друг к другу под действием сил поверхностного натяжения. Величина капиллярных сил близка к величине сил когезии.

Силы механического зацепления (F_м.з) характерны для частиц неправильной формы и реализуются в основном в материалах, испытывающих внешнюю нагрузку.

Таким образом, аутогезия частиц вызвана различными по своей природе силами и ее величина определяется совокупным действием этих сил, взаимно исключается действие лишь капиллярных и электрических сил. Следовательно, силу аутогезии можно представить в общем виде следующим образом:

F_аут = F_к + F_м + F_э + F_м.з (2.7)

F_аут = F_к + F_м + F_кап + F_м.з (2.8)

Закономерности образования и развития когезионных контактов между твердыми частицами исследованы экспериментально в работах Ребиндера П.А. и Щукина Е.Д./69,70/. В основу этих исследований положено непосредственное измерение прочности индивидуальных контактов между двумя кристаллами при различной величине силы поджима их друг к другу. До определенного порогового усилия поджима прочность контактов остается на уровне соответствующем значениям Ван-дер-Ваальсовых сил, т.е. не выше 10 нН. С увеличением силы поджима могут происходить прорыв поверхностных пленок и обнажение ювенильных поверхностей. Между ювенильными поверхностями контактирующих частиц возникает когезионное взаимодействие. Таким образом, при прочности контактов 10 нН, молекулярная компонента аутогезии обусловлена только Ван-дер-Ваальсовым взаимодействием, выше указанного диапазона, т.е. при прочности контактов 10 нН, она обусловлена когезионным взаимодействием, которое реализуется при уплотняющей нагрузке, достигающей сотен тысяч Па.

Прочность контактов зависит от силы поджима, т.е. силы, с которой частицы прижимаются друг к другу при формировании контактов. Зависимость между прочностью контактов и силой поджима носит степенной характер и определяется следующим уравнением /71/:

F₁ = B N₁ , (2.9)

где F₁- прочность контактов, нН;

N₁- сила поджима, нН;

Р - опытные коэффициенты, определяемые природой материала частиц, и в первую очередь упруго-пластическими свойствами этого материала.

Рассчитаем прочность контактов между частицами пыли, осевшими на картонный фильтрующий элемент воздухоочистителей в процессе эксплуатации автомобилей. Сила, с которой частицы прижимаются друг к другу зависит от скорости фильтрации. Обычно скорость фильтрации (v) равна 0,02 м/с. Тогда из условия, что v=2gH находим, что сила поджима будет равна 78,7^.10^-3 нН. Учитывая, что в дорожной пыли, как указывалось в состоянии вопроса, основное количество составляет кварцевая пыль, значения коэффициентов B и P, определяемых природой материала частиц, будем брать для кварца. Подставляя численные значения найденной силы поджима и коэффициентов "В" и "Р" в уравнение (2.9), получим величину прочности контактов, равную 0,5 нН.

Таким образом, прочность контактов между частицами пыли, осевшими на картонный фильтрующий элемент воздухоочистителей в процессе эксплуатации автомобилей получилась 10 нН, следовательно, можно положить, что молекулярная компонента аутогезии этих частиц обусловлена только Ван-дер-Ваальсовым взаимодействием.

Тогда уравнения (2.7) и (2.8) примут следующий вид:

F_аут = F_м + F_э + F_м.з (2.10)

F_аут = F_м + F_кап + F_м.з (2.11)

Для определения наличия капиллярных и электрических компонентов аутогезии между частицами пыли, осевшими на картонный фильтрующий элемент автомобильных воздухоочистителей автором были проведены опыты по определению влажности этих фильтров, в результате которых была получена влажность, равная 3-4 %. Присутствие же влаги в зазоре между соприкасающимися частицами исключает всякую возможность проявления электрических сил/64/. Что касается капиллярных сил, то этой величины недостаточно (она должна превышать 65 %) для образования мениска жидкости в зазоре между частицами, при которой проявляются капиллярные силы. В силу сказанного уравнение (2.10) и (2.11) сведутся к виду:

F_аут = F_м + F_м.з (2.12)

Частицы пыли могут иметь самую разнообразную форму. Это могут быть неправильные многогранники с выраженными или окатанными гранями. Чем сложнее форма частиц, тем больше вероятность их механического зацепления друг за друга и следовательно тем больше прочность слоя пыли на картонном фильтрующем элементе воздухоочистителя.

Автором был проведен гранулометрический анализ пыли, осевшей на фильтрующем элементе воздухоочистителя в процессе эксплуатации автомобиля КамАЗ (рис. 2.2). Как видно из рис. 2.2 форма этих частиц приближается к сферической, то есть не имеется тех неровностей на гранях, которые обуславливают механическое зацепление их друг за друга и определяют характер сил взаимодействия с картонным фильтрующим элементов.

Рис. 2.2. Микрофотография частиц пыли, осевших на фильтрующем элементе автомобильного воздухоочистителя двигателя КамАЗ-740

В силу сказанного в уравнении (2.12) силами механического зацепления можно пренебречь. Тогда уравнение (2.12) сведется к виду

F_аут = F_м (2.13)

Таким образом, основная причина аутогезии частиц пыли, осевших на картонный фильтрующий элемент воздухоочистителя в процессе эксплуатации автомобилей обусловлена Ван-дер-Ваальсовым взаимодействием. Молекулярную компоненту аутогезии (F_м) можно рассчитать. Вид расчетных формул зависит от размера частиц и величины зазора между ними/26/:

hw

F_м = ------------ r, (2.14)

18H²

где hw - константа молекулярного взаимодействия, равная

4/3А(А=3,2 аДж);

Н - зазор между частицами, контактирующих друг с

другом, равный 10 нм;

r - радиус частиц, равный 2,5 мкм.

Таким образом, подставляя уравнение (2.13) и учитывая формулу (2.14), в равенство (2.6) получим выражение силы сцепления пыли с картонными фильтрующими элементами автомобильных воздухоочистителей для условий их регенерации в следующем виде:



hw

F_сц = ------------ ^. r, (2.15)

18H²

Обратимся вновь к неравенству (2.4). Следующей компонентной составляющих сил, удерживающих пыль в фильтрующем элементе является сила трения, препятствующая движению частиц пыли под действием сил тяжести, которая равна:

F_тр = f ^. p , (2.16)

где f - коэффициент трения частиц, равный 0,65;

р - вес частиц, Н.

Учитывая, что вес частиц равен:

= mg = 4/3 r³g, (2.17)

где m - масса частиц, кг;

- плотность частиц аэрозоля, равная 1,0 ^. 10 кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Сила трения может быть выражена как:

F_тр = f 4/3 r³g, (2.18)

Как видно, из неравенства (2.4) следующей компонентой составляющих сил, удерживающей пыль в фильтрующем элементе, является аэродинамическое давление. Аэродинамическое давление определяется по Стоксу следующим образом:



F_дин = 6 _хr, (2.19)

где - вязкость воздуха, равная 1,81^.10^-5 н^.с/м²;

_х - скорость движения частиц, м/с.

Учитывая, что скорость движения частиц равна:

, (2.20)

где _n - скорость течения воздуха в поровом канале, равная

0,02 м/с;

r_n - радиус поры, равный 5^.10^-6 м;

х - толщина стенки картона, равная 5^.10^-4 м.

Аэродинамическое давление (2.19) может быть представлено следующим образом:

, (2.21)

Подставляя найденные выражения (2.15), (2.21) в неравенство (2.4) получим формулу для определения силы отрыва прилипших частиц пыли к фильтрующему картону под действием воздушного потока в следующем виде:

(2.22)



Исходя из полученной силы отрыва (2.22) и учитывая сопротивление чистых фильтрующих материалов, можно теоретически рассчитать величину необходимого давления продувочного воздуха для удаления слоев осажденной пыли при регенерации картонных фильтрующих элементов (Р_в) по формуле:

(2.23)

где ?P_v - сила сопротивления фильтрующих материалов, н/м²;

ф_к - радиус площади контакта частиц пыли, равный 0,32^.10^-6 м.

Наиболее точно строго выведенной теоретически и подтвержденной экспериментально формулой сопротивления фильтрующих материалов течению воздуха является формула Фукса-Стечкиной/72, 73, 74/:

(2.24)

где а - радиус волокна, равный 5^.10^-7 м;

в - плотность упаковки (доля объема, занятого волокнами), равная 3,04^.10^-2;

u - скорость течения воздуха перед фильтром, равная 24 м/с;

л - постоянная величина, зависящая от структуры фильтра,равная 0,75.