Исследование нагруженности и изнашивания сопряжений механизма газораспределения ДВС с целью повышения его надёжности

• Автор: Дейниченко, Евгений Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 122 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Определение нагруженности МГР на основе математического моделирования

1.2 Влияние износа деталей МГР на его работоспособность

и показатели ДВС

1.3 Методы расчёта изнашивания сопряжений

клапанного механизма

1.4 Основные цели и задачи исследования

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВМЕСТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ МГР

И РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ДВС

2.1 Постановка задачи

2.2 Моделирование динамики клапанного механизма

при учёте влияния на неё силы от давления газов
2.3 Результаты расчета
2.4 Выводы
3. ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПАРЫ КУЛАЧОК-ТОЛКАТЕЛЬ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
3.1 Расчёт трибологических характеристик пары трения кулачок-толкатель с учётом изнашивания профиля кулачка
3.1.1 Методика расчёта
3.1.2 Структура и алгоритм программного комплекса
3.2 Примеры расчетов и результаты
3.2.1 Расчет изнашивания впускного кулачка ВАЗ
3.2.2 Расчет изнашивания выпускного кулачка ВАЗ
с учетом действия силы от давления газов
3.3 Выявление возможностей улучшения трибологических характеристик сопряжения путём профилирования кулачка
3.4 Результаты и выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МГР
4.1 Задачи и методика и проведения эксперимента ...*
4.2 Описание экспериментальной установки
4.3 Измерение линейного износа профиля кулачка
4.4 Сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными. Оценка воспроизводимости и адекватности эксперимента
4.5 Результаты и выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Высокие темпы развития современной промышленности и технологий позволяет расширить пределы форсирования ДВС. В настоящее время данное направление совершенствования двигателестроения является наиболее перспективным среди отечественных и зарубежных производителей. Однако форсирование ДВС приводит к росту нагрузок на основные детали и сопряжения двигателя, в частности, на сопряжение кулачок-толкатель клапанного механизма газораспределения (МГР). Изнашивание рабочей поверхности кулачка вызывает ухудшение динамики механизма, искажение фаз газораспределения, и, как следствие, возникновение разрывов в кинематической цепи, а также ухудшение протекания процессов газообмена. Это в свою очередь приводит к потере мощности двигателя, повышению расхода топлива и содержания вредных компонентов в выхлопных газах. Так, согласно статистическим данным, около 44% двигателей КАМАЗ, поступающих в ремонт, имеют сниженные технико-экономические показатели вследствие повреждений МГР. При этом средняя величина максимального износа кулачков превышает 1 мм.
Трение и изнашивание сопряжения кулачок-толкатель являются сложными и малоизученными процессами. Наряду со свойствами материалов и технологичностью изготовления деталей, они в значительной степени определяются нагруженностью механизма и гидродинамическими условиями смазки сопряжения. В связи с тем, что работа двигателей внутреннего сгорания сопряжена с неустановившимися режимами скоростей и нагрузок, значительными перепадами температур и различными условиями смазки, проблема создания методов расчёта износа и долговечности МГР с учётом

Рт= 1200 Н м, п = 1700 об/мин;
Рис. 2.5. Сила в коромысле привода выпускного клапана двигателя 8ЧВН 15/16 по углу поворота кулачка: 1 - расчет, 2 - эксперимент
Рт= 1400 Н м, п = 1700 об/мин;
Рис 2.6. Сила в коромысле привода выпускного клапана двигателя 8ЧВН 15/16 по углу поворота кулачка: 1 - расчет, 2 - эксперимент