Повышение работоспособности газового стыка дизелей с воздушным охлаждением

• Автор: Белов, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 c. : ил

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Объект исследования

1.2. Условия работы и причины снижения герметичности газового стыка

1.3. Обзор, классификация и выбор конструкции соединения "головка-цилиндр" и уплотнения

газового стыка дизеля с воздушным охлаждением

1.4. Обзор и анализ методов расчета

уплотнений

1.5. Выводы и постановка задачи исследования

2. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГАЗОВОГО СТЫКА ДИЗЕЛЯ С БОЗИНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
2.1. Выбор показателей технического состояния газового стыка и соединения "головка-цилиндр"
2.2. Определение допустимой величины утечки через
газовый стык дизеля с воздушным охлаждением
2.3. Методика расчета герметичности металл-металлических уплотнений
2.3.1. Теоретические основы герметичности
и выбор модели
2.3.2. Исходные уравнения для расчета
утечки и принятые допущения
2.3.3. Определение высоты пористого слоя уплотнения
2.3.4. Определение проницаемости металлметаллических уплотнений

2.4. Выбор факторов,влияющих на работоспособность
газового стыка
2.4.1. Влияние силовых факторов на работоспособность
стыка и соединения "головка-цилиндр"
2.4.2. Влияние тепловых факторов и коррозионномеханического износа на работоспособность
газового стыка
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И
МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Описание безмоторной установки
3.2. Описание моторной установки
3.3. Описание приспособления и методика
неплоекостности уплотняющих поверхностей
и усилия затяжки анкерных шпилек
3.4. Методика определения влияния утечки газа через
стык на показатели дизеля 4 ЧН 10,5/12
3.5. Описание оборудования и методика исследования топографии поверхности и стыка
3.6. Методика исследования герметичности металл-металлических уплотнений
3.7. Методика ускоренных стендовых
испытаний газового стыка
3.8. Методика определения влияния коррозионномеханического износа уплотняющих поверхностей газового стыка на его работоспособность
3.9. Исследование совместного влияния основных факторов на работоспособность газового стыка
3.10. Оценка погрешностей измерений и обработки
экспериментальных данных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Исследование топографии уплотнительных поверхностей
4.2. Экспериментальное определение параметров
соединения "головка-цилиндр"
4.3. Экспериментальное исследование герметичности металл-металлических уплотнений
4.4. Результаты исследования факторов,влияющих
на работоспособность газового стыка
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
ГАЗОВОГО СТЫКА ДИЗЕЛЯ С ВОЗДШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
5.1. Снижение теплового состояния газового
стыка дизеля путем применения теплоизолирующих покрытий
5.2. Снижение теплового состояния зоны газового стыка путем применения биметаллических цилиндров
5.3. Снижение теплового состояния зоны газового стыка путем рационального использования охлаждающего воздуха
5.4. Повышение работоспособности газового стыка дизеля поверхностно-пластическим деформированием уплотнительных поверхностей
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

максимальную температуру головки. Утечки более 10 см3/цикл приводят к резкому росту какТтах , так иД7 (рис.2.3). Температура опорного пояса цилиндра изменяется менее интенсивно.
Зависимость пусковых качеств дизеля от величины утечки при температурах окружающей среды от 10°С до -10°С и различных пусковых частотах вращения приведена на рис.2.4. Из графиков следует, что на пусковые качества дизеля при положительных и отрицательных температурах оказывают влияние утечки более 10"^ см3/цикл.
Приведенные результаты показывают, что наибольшее влияние утечка газа через стык оказывает на тепловое состояние уплотнительных поверхностей головки, чем и определяется ее допустимое значение, которое для исследуемого двигателя может быть принято равным [/?] = 10-^ см3/ цикл. Это подтверждается зависимостью, приведенной на рис.2.1, которая согласуется с результатами работы [88].
Величина утечки газа через металл-металлические уплотнения зависит от ряда факторов и прежде всего от макро-и микрогеометрии контактирующих поверхностей, уплотняющего и уплотняемого давления, геометрических размеров стыка, физических свойств уплотняемой среды. Исследования влияния перечисленных факторов на величину утечки и расчетное ее определение возможно лишь на основе изучения самого процесса или механизма герметизации металл-металлических уплотнений.
2.3. Методика расчета герметичности металл-металлических
уплотнений
2.3.1. Теоретические основы герметичности и выбор модели
Процесс герметизации, когда две поверхности превращаются непосредственно в уплотнение, может быть представлен следующим образом. При контактировании шероховатых поверхностей, какими являются металл-металлические уплотнения, под действием сжимающей нагрузки в контакт вступают наиболее высокие выступы (рис.2.5,а). При увели-