Повышение долговечности гильз цилиндров автотракторных дизелей путем нанесения на наружную поверхность пористого покрытия

• Автор: Хамсин, Аскар Максутович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ причин снижения долговечности дизелей

семейства КамАЗ.

1.2. Кавитационная эрозия наружной поверхности

гильз цилиндров мокрого типа и методы борьбы с ней

1.3. Влияние кавитационного изнашивания на герметичность

камеры сгорания.

1.4. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВА1МЕ

ВЛИЯНИЕ КАВИТАЦИОННОГО ИЗНАШИВАНИЯ ГИЛЬЗ НА РЕСУРС ЦИЛИНДОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ.
2.1. Способы оценки массопотсрь гильзы мокрого типа
при эксплуатации.
2.2. Оценка долговечности гильз дизеля при вибрационной кавитации на основе интегрального показателя износа поверхности.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа и общая структура исследования
3.2. Методика исследования кавитационных разрушений
3.3. Методика нанесения покрытий с помощью электроискровой обработки ЭИО
3.4. Методика нанесения покрытий газодинамическим напылением
и определение их физикомеханических свойств.
3.5. Методика определения температуры гильзы с
нанесенным покрытием.
3.6. Методика проведения эксплуатационных испытаний
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
КАВИТАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ГИЛЬЗ МОКРОГО ТИПА
4.1. Определение деформации гильз при наличии кавитационного износа
4.2. Исследования влияния нанесенных покрытий на кавитационное изнашивание стенки гильзы.
4.3. Исследования влияния антикавитационного покрытия, формируемого на наружной поверхности гильзы, на температуру ее
стенки.
4.4. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
5.1. Технологические основы формирования антикавитационного покрытия на наружной поверхности стенки гильзы
мокрого типа.
5.1.1.анесение покрытий с помощью холодной
газодинамической наплавки.
5.1.2. Нанесение покрытий с помощью электроискровой обработки.
5.2. Определение основных показателей дизеля при эксплуатации
5.3. Экономическая оценка результатов проведенных исследований
5.4. Вывод
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Объем же выпуска высокофорсированных автомобильных дизелей и количество их в эксплуатации постоянно увеличиваются, поэтому следует ожидать, что решение проблемы обеспечения высокого качества дизеля может примести значительный технико-экономический эффект. Из литературных источников [, , -, -, , 5] известно, что форсирование дизелей, а именно, рост числа оборотов и среднего эффективного давления приводит, помимо, других типов изнашивания, встречающихся в двигателе, еще и к появлению кавитационного вида изнашивания. Его результатом является образование достаточно глубоких раковин на офаниченной площади, которые не имеют следов отложений, например, продуктов коррозии. Процесс кавитационного изнашивания может протекать, как в нейтральных средах, так и на поверхности неокисляющихся материалов - стекла, полимерных материалов, золота и пр. Появляющиеся отдельно стоящие раковины, которые в дальнейшем сливаются в одну сплошную зону, иногда приводят к полному — сквозному -разрушению стенки гильзы. Первые поражения появляются в плоскости качания шатуна, причем, на левой стороне гильзы, если смотреть на нес так, чтобы коленчатый вал вращался по часовой стрелке. Фактор, который определяет месторасположение кавитационных раковин - перекладка поршня в зоне верхней мертвой точки. Воздействие со стороны поршня и поршневых колец на гильзу возможно вследствие наличия тепловых зазоров в соединениях «поршень-гильза» и «поршневая канавка-поршневое кольцо». При этом, эти зазоры выбираются в течение очень короткого времени, измеряемого миллисекундами. В результате поршень, перекладываясь в верхней мертвой точке, ударяет по гильзе и вызывает ее вибрации. Схлопывание пузырьков в пристеночной области гильзы вызывает ее интенсивное разрушение. Наилучшими условиями для интенсификации процесса кавитационного изнашивания является работа двигателя на холостых оборотах, низкая температура охлаждающей жидкости и частая смена нафузок, что характерно для езды автомобиля по городу в осенне-зимний и зимневесенний периоды года, т. А от общего времени эксплуатации. Разноголщинность стенки гильзы, появляющаяся в результате кавитационного изнашивания, тем более совпадающая с плоскостью максимального механического износа ее внутренней поверхности, приводит к увеличению деформаций гильзы в блоке. Несмотря на большое количество работ, посвященных повышению надежности цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания, эта проблема полностью не решена до настоящего времени [, , 7, 0, 2, 3, 4, 0, 5, 6, 3, 4]. В связи с этим разработка способа повышения кавитационной стойкости цилиндроиоршневой группы является актуальной задачей. Цель исследования — повышение ресурса гильз цилиндров дизелей путем создания на их наружной поверхности пористого покрытия. Объект исследования - закономерности кавитационного изнашивания наружной поверхности гильз цилиндров с нанесенными пористыми покрытиями. Реализация результатов исследований. Автомобили КамАЗ, укомплектованные дизелями КамАЗ-0 с гильзами с антикавитационным покрытием на наружной поверхности, прошли производственную проверку в хозяйствах ТОО «Племзавод «Чапаевский» и ТОО «4» Западно-Казахстанской области. Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на XXI и XXII Межгосударственных научно-технических семинарах «роблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (Саратов, , гг. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (Саратов, , гг. Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, г. Международной научно-практической конференции, посвященной 0-летию со дня рождения профессора Д. Г. Вадивасова ( г. Западно-Казахстанского агарно-технического университета (, гг. Публикации результатов исследований. По материалам диссертационных исследований опубликовано 9 работ, из них 2 в изданиях, входящих в Перечень ведущих журналов и изданий ВАК РФ. Общий объем публикаций составляет 2, печ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованной литературы (8 наименований) и приложений. Работа изложена на 5 страницах, включает в себя рисунков и таблиц.