Научные основы повышения долговечности автомобильных двигателей совершенствованием методов оценки технического состояния и технологий восстановления их основных элементов

• Автор: Асоян, Артур Рафикович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 384 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ изменения технического состояния силовых агрегатов в процессе эксплуатации

1.1.1. Изнашивание деталей

1.2. Изменение геометрической формы элементов силовых агрегатов автомобилей в процессе эксплуатации

1.3. Анализ дефектов основных элементов деталей двигателя КамАЗ -740..

1.3.1. Анализ дефектов коленчатых валов

1.3.2. Анализ дефектов блоков цилиндров

1.3.3. Анализ дефектов шатунов

1.3.4. Анализ дефектов турбокомпресоров
1.4. Обоснование необходимости совершенствования структуры эксплуатационно-ремонтного цикла двигателей КамАЗ
1.5. Выводы, цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Программа и общая методика исследования
2.2. Методика аналитического исследования
2.3. Методика измерения деталей
2.3.1. Методика оценки состояния турбокомпрессоров
2.3.2. Методика измерения температуры элементов турбокомпрессоров
2.3.3. Методика проведения испытаний автономной системы смазки турбокомпрессора
2.4. Методика электрохимических исследований

2.4.1. Методика исследования структурных преобразований в электролитическом железе
2.4.2. Методика исследования адгезионной связи покрытий электролитического железа с основой
2.5. Методика исследования равномерности распределения толщины электролитического железного покрытия
2.6. Методика определения трибологических характеристик
2.7. Методика стендовых моторных исследований
2.8. Методика эксплуатационных исследований
2.9. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДВИГАТЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Анализ условий развития процессов изнашивания основных элементов двигателя
3.1.1. Изменение технического состояния шатуна
3.1.2. Изнашивание верхней и нижней головок шатуна в процессе эксплуатации
3.1.3. Анализ напряженно-деформированного состояния шатуна в процессе эксплуатации
3.2. Изменение технического состояния коленчатого вала
3.3. Изменение технического состояния опор блока цилиндров
3.4. Изменение технического состояния турбокомпрессора
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ ПРИ
ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Формирование металлопокрытий электролитического железа в условиях контролируемой разреженной атмосферы

4.1.1.Формирование структуры электролитического железа
4.1.2. Выбор условий для начального периода осаждения железа в условиях разреженной атмосферы
4.2. Исследование электрохимического состояния осаждаемой поверхности детали при начальной катодной поляризации в условиях разреженной атмосферы
4.3. Исследование структурных преобразований в электролитическом железе
4.4. Исследование адгезионной связи покрытий железа с восстанавливаемой поверхностью детали
4.5. Влияние элементов режима железнения на точность формообразуемых заготовок, при восстановлении изношенных деталей
4.6. Исследование равномерности распределения покрытий электролитического железа в зависимости от плотности тока и степени разреженности пространства над уровнем электролита
4.6.1. Условия формирования равномерных электролитических покрытий железа
4.6.2. Влияние газовых пузырьков водорода на дефекты и равномерность электролитического слоя железа, осаждаемого на поверхность железоуглеродистых сплавов
4.6.3. Влияние газовых пузырьков на распределение тока на катоде
4.6.4. Влияние разрежения над зеркалом электролита на точность размеров, формы и качество поверхностного слоя заготовок
4.7. Выводы
ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ДВИГАТЕЛЯ ПО ИХ ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ
5.1. Обоснование нормативов ресурса и предельного технического состояния элементов двигателя

-накопления усталостных напряжений нагруженных элементах двигателя (трещины) на коленчатых валах, опорах блоков цилиндров, шатунах и т. д. Большая неоднородность составляющих при капитальном ремонте приводит к снижению вторичного ресурса элементов двигателя, что видно по коэффициентам вариации, у ремонтированных двигателей он в 1,08-2,43 (в среднем в 1,32) раза выше, чем у неремонтированных.
Таблица 1.
Соотношение параметров долговечности двигателей КамАЗ-
в межремонтном и доремонтном периодах эксплуатации
Наименование дефектов (А, УР!УН
1. Естественный износ ЦПГ и КШМ 0,67 1,
2. Пылевой (абразивный) износ ЦПГ и КШМ 0,64 1,
3. Износ ЦПГ вследствие перегрева двигателя 0,79 1,
4. Проворачивание коренных и шатунных вкла-
дышей 0,54 1,
5. Обрыв шатуна, шатунных болтов, поршня 0,58 1,
6. Поломка коленчатого вала 0,55 1,
7. Трещина блока цилиндров 0,53 1,
8. Дефекты масляного насоса 0,42 2,
9. Прочие 0,74 1,
10. Итого 0,58 1,
I и I,- средняя наработка до КР соответственно до повторного и до первого V и V,- соответствующие коэффициенты вариации
В капитальный ремонт (КР) по причине естественного износа деталей поступает 44,36% неремонтированных и 31,51% отремонтированных двигателей. Аварийные повреждения основных деталей обусловлены нарушением правил эксплуатации (распломбирование ТНВД).
Доремонтный ресурс двигателя (агрегата) исчерпывается с появлением первого ресурсного отказа, при котором двигатель (агрегат) направляется в первый ремонт. Следовательно, доремонтный ресурс двигателя (агрегата) равен ре-