Повышение эксплуатационных показателей тракторов с двигателями воздушного охлаждения путем снижения теплонапряженности цилиндров

• Автор: Хрисанов, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные причины отказов тракторных дизелей

1.2. Анализ методов повышения износостойкости гильз

цилиндров тракторных дизелей.

1.3. Оценка влияния теплонапряженности деталей

на их износостойкость

1.4. Восстановление работоспособности гильз цилиндров тракторных дизелей

1.5. Выводы, цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛ1АПРЯЖЕН1ЮСТИ НА ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ

2.1. Оценка теплонапряженности гильзы при эксплуатации
2.2. Математическое моделирование распределения температурного поля гильзы при изменении ее конструкции
3. СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ .
3.1. Общая структура исследования.
3.2. Методика исследования температуры наружной
поверхности гильзы
3.3. Методика исследования износа рабочей поверхности гильзы .
3.4. Методика проведения эксплуатационных испытаний.
3.5. Обработка результатов лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА ГИЛЬЗЫ ДВИГАТЕЛЯ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ.
4.1. Исследование влияния локальных теплоотводов
на теплойапряженность и деформацию стенки гильзы
4.2. Результаты сравнительных исследований износостойкости серийных и экспериментальных гильз.
4.3. Выводы.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ.
5.1. Конструкция гильзы с локальными тепловолноводами.
5.2. Технологические основы формирования локальных тепловолноводов в стенке гильзы
5.3. Определение изменения основных эксплуатационных показателей двигателя с экспериментальными гильзами при эксплуатационных испытаниях.
5.4. Экономическая оценка результатов исследований
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В сельском хозяйстве широко используется мобильная техника, укомплектованная двигателями внутреннего сгорания с воздушным охлаждением. ВТЗ-ЗОСШ-ПВ, самопогрузчик ВТЗ-ЗОСШ-СП, самоходное шасси ВТЗ-ЗОСШ, универсально-пропашной энергонасыщенный трактор ВТЗ-А, универсально-пропашные тракторы ТЗО-, Т-, ТА-, ТА, ВТЗ-, ВТЗ, универсальный сельскохозяйственный колесный трактор ВТЗ-А, фронтальный гидравлический погрузчик ФГП-0,3. Кроме того, выпуском тракторов с двигателями воздушного охлаждения занимаются на Челябинском тракторном заводе (трактор Т-0,22-1 "Уралец" и трактор Т-0,23-1 "Уралец"), а также Харьковском тракторном заводе (тракторы малой мощности серии и серии ). ХТЗ-, самоходные шасси Т-МГ, малогабаритные погрузчики ПУМ-0, ПУМ-0М, ДП-, компрессорные станции ПКСД-1,, сварочные агрегаты типа АДД, электростанции АД-8-Т0-1ВП, ЭД-8-Т0-1ВП). Перспективный дизельный двигатель В-2Ч 8,2/7,8 с воздушным охлаждением для малогабаритных тракторов выпускает и Челябинский тракторный завод. Производством двигателей с воздушным охлаждением занимаются и за рубежом от большой мощности - Caterpillar (двигатели серии С- с V=,3 л; 7 кВт; об/мин; Мкр = ед. Евро 2; применяется в составе комплекса Terra Gattor ), до малой мощности — TECUMSEH (мощность до кВт, 3. Vantage -, Centura -, HMSK -0, OHSK -0 (Германия, США); Regency OHV, TC0, MV0S (Швеция); Geo-Tec - OHV (Англия)). При воздушном охлаждении интенсивность отвода теплоты от стенок гильз снижается очень сильно, что существенно влияет на надежность двигателя в целом. Так, при неподвижных относительно стенок воды и воздуха и при одинаковых разностях температур коэффициенты теплоотдачи различаются в раз, при движении со скоростью 1-3 м/с воды и м/с воздуха они отличаются в - раз. Если учесть, что энергетическая интенсивность износа [] зависит от температуры контактирующих тел, то становится очевидным актуальность исследования зависимости эксплуатационных показателей двигателей от перераспределения температурных полей в гильзах. Цель: улучшение основных эксплуатационных характеристик двигателей воздушного охлаждения мобильной сельскохозяйственной техники за счет перераспределения температурных полей в гильзе. Объект исследования: процессы перераспределения температурных полей в теле гильзы и изменение износостойкости ее рабочей поверхности. Т- М. Научная новизна. Получены аналитические зависимости теплопередачи от основного металла гильзы к вставкам из цветных металлов, имеющих более высокую теплопередачу и теплоемкость. Оценена разность температур основного металла гильзы и вставок в начальный период времени и в установившемся режиме. Практическая ценность. Разработан способ ремонта гильз цилиндров двигателя воздушного охлаждения, обеспечивающий повышение их износостойкости за счет снижения теплонапряженности гильзы, а также конструкция гильзы с вставками из цветных металлов, повышающих теплоотвод от рабочей поверхности гильзы к теплоносителю (воздуху). Реализация результатов работы. Гильзы, восстановленные с применением предлагаемого способа, и технологический процесс восстановления работоспособности гильз прошли производственную проверку в ЗАО «Кротовский Агропромсервис» Самарской области, эксплуатационную проверку - в колхозе им. Куйбышева Кинельского района Самарской области. Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались на научно-техническом семинаре в СГАУ (Саратов, г. Межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (Саратов, г. Технология сельскохозяйственного машиностроения» (Саратов, г. Институте механики и энергетики мордовского госуниверситета им. Н.П. Огарева (Саранск, г. Публикации. Объем публикаций составляет 2, п. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 6 страницах машинописного текста, содержит рисунков, 6 таблиц. Список литературы содержит 5 источников.