Оценка проектирования и производства ДВС

Полный текст

Введение При разнообразии и разбросе факторов, определяющих долговечность и износостойкость трибосопряжений ДВС, изменение износа и интенсивности износа в процессе эксплуатации имеет выраженный закономерный характер. Эксплуатация двигателей характеризуется (рис. 1): - периодом приработки (0 - т1) с высокой интенсивностью износа из-за несоответствия геометрических параметров вновь изготовленных трибосопряжений своим оптимальным, приработанным значениям; - периодом нормальной эксплуатации (т1 - т2) с минимально постоянной интенсивностью износа; - аварийным периодом (> т2) с повышенной интенсивностью износа вследствие наступления предельных износов (зазоров), приводящих к возникновению ударных нагрузок. Оценка проектирования и изготовления основана на сравнении показателей долговечности и износостойкости действительного (И, и) и теоретического (И1, и1) трибосопряже-ний. Теоретическое сопряжение не имеет периода приработки и по минимальной интенсивности износа является оптимальным. Цель исследования Целью исследования является оценка проектирования и изготовления ДВС на сравнении показателей долговечности и износостойкости действительного и теоретического трибосопряжений. Результаты анализа Анализ проводится по следующим показателям: - наработке периодов приработки и нормальной эксплуатации т1, т2, т2; - износу приработки и аварийному износу ции и, и2 = И1, И2; - средней интенсивности изнашивания периодов приработки и нормальной эксплуата- (И2 - И,)у . V"2" /(Т2 -T1V 1 - резерву повышения наработки Ах = т2 - т2; - погрешности конструирования и изготовления П = И1 - и2 • т1; - допускам изготовления и коэффициенту конструирования геометрии трущейся поверхности детали Д, ц = П^д Допуски изготовления отражают потенциал технических возможностей производства. Коэффициент конструирования показывает соответствие геометрии вновь изготовленной поверхности трения своим оптимальным, приработанным параметрам. Экспериментальные данные заимствованы из результатов дорожных и ускоренных испытаний двигателей ГАЗ и ЗМЗ [1-5]. Динамика показателей долговечности и износостойкости двигателей представлена на рис. 2-5. По мере развития стабильно и пропорционально уменьшаются аварийный износ И2, износ приработки И1, погрешности конструирования и изготовления П. Уменьшение аварийного износа связано с форсированием двигателей и ростом нагрузок. При повышении зазоров быстрее возникают ударные нагрузки, определяющие начало аварийной эксплуатации. Снижение износа приработки, погрешностей конструирования и изготовления объясняется совершенствованием проектирования, снижением допусков изготовления (рис. 2). 2 2 со со модели двигателей Уменьшение интенсивности износа и1, и2 и увеличение наработки деталей гг связано с совершенствованием материала трущихся поверхностей и смазочного материала, улучшением дорог (рис. 3 и 4). Изменение коэффициента конструирования г| (рис. 5) свидетельствует об отсутствии выраженных тенденций по проектированию и производству приработанных геометрических параметров трибосопряжений. Ухудшение (увеличение) коэффициента | у двигателя ЗМЗ-406 объясняется повышением износа приработки и увеличением времени обкатки в связи с резким, повышением износостойкости особенно подшипниковых сопряжений. Коленчатый вал, изготавливаемый из высокопрочного чугуна, стал закаливаться, что улучшило его триботехниче-ские свойства. Нижний коренной вкладыш изготавливается без канавки, что увеличило несущую способность подшипника. Произошла замена материала блок-картера с алюминиевого сплава на чугун, что увеличило механическую прочность опор вала. В конструкцию двигателя ввели демпфер крутильных колебаний. Улучшились триботехнические свойства смазочных материалов. Такое увеличение износостойкости не достаточно полно подкреплено совершенствованием механической обработки и внедрением технологий, ускоряющих приработку. Это Рис. 4. Наработка деталей и сопряжений поршневых ДВС Рис. 5. Коэффициент качества конструирования: 1 - коренные шейки; 2 - шатунные шейки; 3 - цилиндры способствовало повышению износа приработки и отразилось на ухудшении коэффициента конструирования. Динамика развития отечественных двигателей с некоторым отставанием отражает мировые тенденции развития двигателестроения. Причинами отставания являются: - низкий уровень технических возможностей производства; - поздний переход на более качественные топливо-смазочные материалы; - развитие двигателестроения в течение длительного времени без конкуренции. Заключение Отечественное автотракторостроение и дви-гателестроение в основном ориентировалось на внутренний рынок. Проектирование и производство учитывало высокую потребность в машинах, малонаселенность большей территории страны, т.е. низкую концентрацию машин на этих территориях и трудности организации фирменного сервиса, зависимого от количества машин, находящихся в зоне обслуживания. Отечественные машины, в том числе за рубежом, ценились за простоту конструкции и неприхотливость в эксплуатации, благодаря чему обеспечивалась их высокая надежность. Простота обслуживания и отсутствие промышленных технологий в ремонте способствовали относительно высокой долговечности машин. Ограниченное количество моделей и их массовое производство положительно влияли на квалификацию водителей и обслуживающего персонала, так как обмен опытом и самообучение работников проходило внутри автопредприятий, комплектуемых главным образом машинами одной модели. Вместе с тем, отсутствие конкуренции и, как следствие, должной модернизации производства отрицательно отражалось на проектировании зависимом от технических возможностей производства. В итоге многие машины стали неконкурентоспособными и по технической характеристике, и по цене, и по надежности. Курс на модернизацию производства двигателей предъявляет повышенные требования к проектированию, заключающиеся в полном использовании технических возможностей изготовления и определении перспектив их дальнейшего роста. Оптимизация геометрии трущихся поверхностей деталей является резервом повышения долговечности и износостойкости ДВС.

Об авторах

В. А Коченов

Нижегородская ГСХА

K.T.H

А. Н Сахаров

Нижегородская ГСХА

K.T.H

С. С Казаков

Нижегородская ГСХА

K.T.H

Р. Р Жамалов

Нижегородская ГСХА

K.T.H

В. В Гоева

Нижегородский ГИЭУ

Email: konst.grunin2010@yandex.ru

Н. Е Гришин

Нижегородский ГИЭУ

Email: konst.grunin2010@yandex.ru

К. Е Грунин

Нижегородский ГИЭУ

Email: konst.grunin2010@yandex.ru

Список литературы

Дополнительные файлы