Интенсификация процессов приработки цилиндро-поршневой группы отремонтированных дизельных двигателей путем финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами

• Автор: Панкрашев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Технологические приемы уменьшения износа и увеличения долговечности гильз.

1.1.1 Упрочнение поверхностей гильз цилиндров.

1.1.2 Повышение эксплуатационных свойств рабочих поверхностей гильз

1.1.3 Финишная антифрикционная безабразивная обработка ФАБО

1.1.3.1 Использование твердосмазочных покрытий при ФАБО

1.1.3.2 Существующие методы ФАБО при обработке гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
1.1.4 Нанесение приработочных покрытий при производстве деталей цилиндроноршневой группы.
1.2 Формирование поверхностей трения при обкатке двигателя.
1.2.1 Факторы, влияющие на эффективность приработки.
1.2.1.1 Нагрузка
1.2.1.2 Исходная шероховатость
1.2.1.3 Механические свойства материалов и смазки.
1.2.2 Анализ направлений повышения качества обкатки двигателей
1.3 Анализ современных антифрикционных материалов
1.3.1 Реметаллизанты металлоплакирующие композиции
1.3.2 Полимерсодержащие препараты.
1.3.3 Геомодификаторы.
1.3.4 Кондиционеры поверхности
1.3.5 Слоистые добавки
1.3.6 Нанопрепараты.
1.3.7 Комбинированные препараты.
2 РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПРИРАБОТКИ И ПРИРАБОТОЧНОГО ИЗНОСА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ АНТИФРИКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.
2.1 Взаимодействие выступов контактирующих поверхностей в процессе приработки.
2.2 Физикомеханические свойства поверхностных слоев
2.3 Характеристики микрогеометрии поверхностей
2.4 Расчет опорной поверхности гильз цилиндров
2.5 Расчет коэффициента трения и среднего арифметического отклонения профиля при приработке цилиндропоршневой 1руппы.
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая методика исследования.
3.2 Методика лабораторных исследований по выбору и оптимизации режимов финишной обработки антифрикционными материалами гильз цилиндров двигателя Д
3.3 Методика лабораторных исследований по выбору антифрикционных материалов для финишной обработки гильз цилиндров
3.4 Методика проведения стендовых испытаний по приработке сопряжения гильзапоршневые кольцапоршень двигателя Д0.
3.4.1 Устройство стенда для моделирования процесса приработки цилиндропоршневой группы
3.4.2 Методика стендовых испытаний.
3.5 Оценочные параметры при испытаниях
3.5.1 Температура
3.5.2 Давление сжатия
3.5.3 Потери мощности на трение
3.5.4 Шероховатость
3.6 Методика обработки экспериментальных данных.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Определение рациональных режимов финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами
4.2 Определение антифрикционных материалов, применяемых для финишной обработки гильз цилиндров.
4.3 Стендовые испытания
5 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ АНТИФРИКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.
ЛИТЕРАТУРА


В последние годы быстро развивается рынок разнообразных антифрикционных материалов, присадок и добавок в масла, которые восстанавливают защитные пленки на трущихся поверхностях. Возможность применения таких препаратов для придания рабочим поверхностям гильз оптимальных триботехнических характеристик на этапе их окончательной обработки при ремонте или изготовлении ДВС мало изучена. ДВС на процесс их приработки является актуальной темой для исследований. Целью предпринимаемого исследования являлось совершенствование процессов приработки ЦПГ путем применения финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами. Объектом исследования являлся процесс трения в сопряжении гильзапоршневые кольца при приработке ЦПГ. Предмет исследования антифрикционные и противоизносные свойства поверхностей трения гильзы и кольца, обработанных разными препаратами. Методами исследования являлись измерение, сравнение, анализ и эксперимент. Д0 при проведении стендовой обкатки после хоиингования гильз цилиндров и после их финишной обработки антифрикционными материалами. Практическая значимость работы заключается в рекомендациях по применению специальных антифрикционных материалов и рациональных режимов при проведении финишной обработки гильз цилиндров отремонтированных дизельных двигателей. Данная обработка позволяет обеспечить дополнительную подготовку рабочих поверхностей гильз к восприятию высоких нагрузок, повысить скорость приработки ЦПГ, снизить значение величины коэффициента трения, снизить приработочный износ, получить параметры шероховатости трущихся поверхностей, соответствующие параметрам после холодной обкатки по типовой технологии. Основные положения и результаты исследований представлены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях СанктПетербургского государственного аграрного университета в гг. Материалы исследований приняты для разработки новых составов композиций в ООО ПИОТР СанктПетербург см. Результаты исследований используются в учебном процессе СанктПетербургского государственного аграрного университета. По результатам исследований опубликованы пять статей, в том числе три в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 7 наименований и приложения, изложена на 7 страницах, включает таблиц и рисунка. Цилиндропоршневая группа ЦПГ одна из наиболее нафуженных и ответственных сборочных единиц двигателей внутреннего сгорания ДВС. Для современных ДВС характерен рост уровней форсировки двигателей по среднему эффективному давлению, степени наддува и частоте вращения коленчатого вала 9. В процессе работы двигателя ее детали подвержены воздействию на них интенсивных переменных механических и тепловых нагрузок , . Особенностями условий работы ЦПГ являются высокие удельные давления, ударные явления, сопровождающие перемещение перекладку поршня в пределах зазора между поршнем и цилиндром под действием боковой силы, а также контакт с рабочим телом, содержащим коррозиониоактивные компоненты и имеющим высокую температуру 9, 1. Потери на трение в паре поршневые кольцагильза цилиндра составляют в среднем мощности двигателя . Помимо физикомеханических факторов температура и давление, на изнашивание цилиндров оказывает большое влияние химическое воздействие продуктов сгорания. В процессе сгорания топлива образуется целый ряд кислот и других химических соединений, которые вызывают усиленную коррозию гильз цилиндров в местах, не защищенных маслом. На интенсивность изнашивания гильз в результате химического воздействия активных веществ большое влияние оказывает также температурный режим двигателя. Технологические процессы восстановления и последующей обработки гильз цилиндров двигателей во многом определяют работу ЦПГ и надежность двигателя в целом . В настоящее время технологический процесс обработки гильз цилиндров ДВС в большинстве случаев заканчивается операциями расточки и хоиингования. Однако существуют разработки дополнительных операций, способствующих увеличению ресурса гильз и двигателя в целом.