Моделирование теплофизических процессов критических режимов работы трибосопряженных элементов автомобильных дизелей

• Автор: Федоров, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 205 с. : ил.

1. Обзор и анализ литературы по вопросу долговечности и безотказности наиболее напряженных трибосопряженных узлов дизеля
1.1. Определение наиболее нагруженных трибосопряжений дизеля, влияющих на долговечность и безотказность автомобильного дизеля

1.2. Виды изнашивания поверхностей в трибосопряжениях дизеля

1.3. Характер изнашивания деталей ЦПГ

1.4. Условия смазки сопряжения верхнее компрессионное кольцо -гильза цилиндра

1.5. Задирообразование в цилиндропоршневой группе

1.6. Критерии задиростойкости трибосопряжений

1.7. Выводы

1.8. Постановка задач

2. Физические основы микроконтактных явлений в трибосопряженных деталях автомобильных дизелей

2.1. Микроконтактное схватывание

2.1.1. Факторы, влияющие на развитие процесса микроконтактного схватывания трибосопряжений
2.1.2. Адгезионный механизм трения
2.2. Фазовые превращения в тонких приповерхностных слоях трибосопряженных деталей
2.3. Взаимная приспособляемость поверхностей в трибосопряжений
2.4. Методика металлофизических и микроскопических исследований деталей
2.4.1. Оптическая микроскопия
2.4.2. Металлографические исследования трущихся поверхностей
и подповерхностных структур
2.4.3. Рентгеноструктурный анализ трущихся поверхностей
2.5. Выводы
3. Моделирование типичных механизмов изнашивания и разрушения трибосопряженных элементов автомобильных дизеле
3.1. Общие сведения о проблеме моделирования изнашивания
3.1.1. Феноменологические модели
3.1.2. Концептуальные и эмпирические модели
3.1.3. Металлофизические модели
3.1.4. Термодинамические, кинетические и синергетические модели
3.2. Влияние теплофизических процессов на изнашивание трибосопряженных элементов
3.2.1 Т ермофрикционные модели
3.2.2 Термомеханические модели
3.3. Выводы
4. Теплофизическая модель поверхностных явлений в трибосопряжений
4.1. Метод оператора дробного интегрирования для определения поверхностных температур в трибосопряжениях
4.2. Энергетический уровень моделирования тепловых и износных характеристик трибосопряжений
4.2.1. Энтропийная модель износа трибосистемы
4.2.2. Кинетический уровень описания теплофизических процессов в трибосопряжений
4.2.3. Адекватность теплофизической модели для различных трибосопряжений
4.3. Температурные вспышки в теплофизической модели трибосоп-ряжения
4.4. Учет смазочного слоя
4.5. Выводы
5. Теплофизический анализ явлений в трибосопряженных узлах автомобильных дизелей
5.1. Определение температуры на фактических пятнах контакта трибосопряжения кулачок - плоский толкатель

5.2. Определение температуры на фактических пятнах контакта три-босопряжения верхнее компрессионное кольцо - рабочая поверхность гильзы цилиндра дизеля
5.3. Выводы
Основные выводы и рекомендации
Список литературы
Приложение
возрастает, так что они постепенно заполняют всю рабочую поверхность. По существу образуется обратимая а у структура и эта обратимость определяет работоспособность последней. До тех пор, пока сохраняется подвижное равновесие, которое имеет место при а <=> карбид и у <=> карбид превращениях, работоспособность поверхности трения практически не меняется. Повреждения на рабочей поверхности происходят тогда, когда это подвижное равновесие нарушается и, по мере увеличения числа циклов, начинают накапливаться необратимые отклонения от равновесия.
Б.Д. Грозин [84] показал, что в том случае, когда температура трения превосходит критические температурные точки структурных превращений металлов (например, Ас для стали), процесс трения сопровождается локальными структурными превращениями. Если температура ниже критической, то в малых объемах закаленной стали могут происходить процессы отпуска.
Понятие о динамике процессов, протекающих при трении, включает не только изменение структуры и свойств материала для отдельных его микрообъемов, но и, как следствие этого, в ряде случаев изменение самого процесса изнашивания [92]. В общем случае процесс трения следует рассматривать как накопление условий, приводящих к изменению структуры и физикомеханических свойств материала, и как последовательность переходов материала из одного состояния в другое [89]. Все это приводит к изменению исходной структуры поверхности трения и, как следствие, к изменению износостойкости последней [90].
Хотя при трении в присутствии смазки возможно поглощение поверхностью углерода, это условие не является обязательным для образования белого слоя, который возникает даже при сухом трении сталей с низким содержанием углерода [93]. В любом исследованном материале уже имеется достаточное для фазовых превращений количество углерода либо в виде графита, либо в виде избыточных карбидов. Главные различия между татарами, возникающими при трении всухую и в присутствии смазки, заключаются в следующем: