Диагностирование подшипников кривошипно-шатунного механизма двигателей внутреннего сгорания по параметрам пульсации давления в центральной масляной магистрали

• Автор: Гриценко, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

1.1 Влияние технического состояния подшипников КШМ и элементов системы смазки на техникоэкономические показатели работы двигателя и его надежность
1.2 Анализ способов контроля технического состояния и диагностирования КШМ и элементов системы смазки ДВС
1.2.1 Анализ способов контроля технического состояния и диагностирования подшипников КШМ и элементов системы смазки ДВС с подразборкой
1.2.2 Анализ способов контроля технического состояния и диагностирования подшипников КШМ и элементов системы смазки ДВС без подразборки

1.3 Основные выводы по главе

1.4 Цель и задачи исследований

Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОДАЧИ МАСЛА К ЭЛЕМЕНТАМ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА И СИСТЕМЫ СМАЗКИ

2.1 Цели и задачи теоретических исследований

2.2 Исходная информация для исследования процесса подачи масла

2.3 Исследование изменения величины давления и расхода масла на участке от маслоприемника до датчика давления
2.3.1 Исследование изменения величины давления и расхода масла на участке маслоприемник масляного насоса всасывающая магистраль насоса
2.3.2 Исследование изменения величины давления и расхода масла на участке насос нагнетающая магистраль насоса
2.3.3 Исследование изменения величины давления и расхода мае
ла на участке нагнетающая магистраль насоса масляный фильтр
2.4 Математическая зависимость изменения давления и расхода
масла через коренной подшипник
2.5 Математическая зависимость изменения давления и расхода
масла через шатунный подшипник
2.6 Выводы по главе
Глава 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика исследований
3.2 Методика лабораторных исследований
3.2.1 Выбор оборудования для лабораторных исследований
3.2.1.1 Метрологические испытания датчиков давления ИГД
0,6, ИПД, ДМ3У2
3.2.1.2 Метрологические испытания регистрирующей аппаратуры
3.3 Синхронизация сигнала давления с положением коленвала, моментом открытия электромагнитных форсунок
3.4 Методика нагружения диагностируемых подшипников КШМ
3.5 Методика выбора режимов диагностирования
3.5.1 Методика выбора режима диагностирования для определения связи между техническим состоянием коренных шеек и изменением сигнала давления в центральной масляной магистрали
3.5.2 Методика выбора режима диагностирования для определения связи между техническим состоянием шатунных шеек и изменением сигнала давления в центральной масляной магистрали
3.6 Методика выбора диагностических параметров
3.7 Методика оценки совместного влияния различных неисправностей на амплитуду давления в центральной масляной магистрали
3.8 Выводы по главе
Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Влияние изменения технического состояния маслоприемника
на сигнал давления в центральной масляной магистрали
4.2 Влияние изменения технического состояния коренных подшипников кривошипношатунного механизма на сигнал давления в центральной масляной магистрали
4.3 Оценка совместного влияния зазора в коренной и шатунной шейке, а также оборотов двигателя на изменение величины давления в центральной масляной магистрали
4.4 Выводы по главе 8 Глава 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
5.1 Результаты эксплуатационных испытаний
5.2 Оценка экономической эффективности использования результатов проведенных исследований
Основные выводы и результаты исследований
СИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение


При увеличении нагрузки до уровня 0 двигателя ГАЗ при частоте вращения коленчатого вала двигателя п мин1 температура коренных подшипников возрастает выше 0С рисунок 1. Тогда как, на холостом ходу температура не поднимается выше 0С. Рисунок 1. В результате форсирования автомобильных двигателей повышение литровой мощности при одновременном снижении весовых показателей резко растет температурный и нагрузочный режим работы их деталей. Г1о данным , увеличение нагрузки от 0 до максимальной при постоянной скорости скольжения в среднем повышает давление в слое на , а температуры на . На режиме максимальной мощности и максимального крутящего момента возникают максимальные нагрузки, действующие на антифрикционный слой подшипника. Но более опасным фактором является большая нагрузка на минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. А также при существенном износе КШМ при достижении пиков инерционных и силовых нагрузок условие жидкостного трения не соблюдается, что значительно повышает вероятность возникновения отказа . Тепловой режим ДВС является производной от скоростного и нагрузочного режимов. По данным Суркина В. И. увеличение температуры подаваемого масла с до 0 С вызывает такое же уменьшение минимальной толщины слоя смазки, что и увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя на мшГ Это приводит к полужидкостному режиму трения и, как следствие, к усиленному износу трущихся деталей. Помимо этого, значительно снижается усталостная прочность антифрикционных материалов подшипника. Скорость окисления масла удваивается с повышением его рабочих температур на каждые С . При работе двигателя на низких тепловых режимах ухудшается процесс сгорания топлива и увеличивается попадание продуктов неполного сгорания топлива в масло. В монографии Суркина В. И. , приводятся данные по составу отложений, которые с учетом опыта НАМИ, могут составлять в вода 8 масло и смолы топливо 3 оксикислоты 1,5 асфальтеиы 0,1 1,5 углистые частицы 2 зола 4. Увеличение температуры некоторых масел на каждые С удваивает их коррозионную агрессивность. Таким образом, несоблюдение эксплуатационных режимов значительно ускоряет износ КШМ, а следовательно снижает конструктивную надежность ДВС, заложенную заводом изготовителем. Квалификация кадров. Так, например, по данным А. М. Плаксина затраты на ремонт за один срок лет службы однотипных автомобилей в одном и том же предприятии у водителей с низкой квалификацией превышают в 1,5. Поэтому так важно проводить непрерывное обучение рабочих кадров на курсах повышения квалификации при научных институтах, машиностроительных и ремонтных предприятиях прогрессивным методам обслуживания автомобилей, рациональным технологическим воздействиям по предупреждению и выявлению неисправностей систем автомобилей 5. Что в конечном итоге возвращается существенным увеличением безаварийных сроков работы автомобиля, поданным 4 межремонтные сроки пробега возрастают в 1,,5 раза. Номенклатура и качество масел. Высокая тепловая напряженность форсированных двигателей резко ужесточает условия работы моторных масел, способствуя срабатыванию присадок, увеличению скорости окисления и старения , , , . В современных двигателях это усугубляется тем, что толщина масляной пленки, разделяющей детали цилиндропоршневой группы, в связи с повышением качества их обработки, снижением величины зазоров и расхода масла на угар, уменьшается. Однако тепловая и механическая нагрузка на масляную пленку, а также ее контакт с прорывающимися из камеры сгорания газами резко увеличились. От качества масел и в первую очередь от эффективности их моющедиспергирующих свойств зависит количество низкотемпературных отложений в двигателе. Наличие отложений в каналах системы смазки, на сетке маслоприемника и полостях двигателя нарушает нормальный подвод масла к трущимся деталям двигателя, что может привести к последующему выходу его из строя , , . Например, Гурьянов Ю. А. , , 7, 3 предлагает экспресс диагностику масла для определения его качества, как при его покупке, так и на любом этапе его дальнейшего использования в ДВС. Что может предотвратить использование не соответствующих стандарту качества и выработавших присадки масел.