Совершенствование технологии холодной обкатки отремонтированных дизельных двигателей на основе модификации обкаточного масла

• Автор: Оводов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные функции и условия работы цилиндропоршневой группы

1.2 Назначение приработки деталей двигателя.

1.3 Присадки и добавки к маслам.

1.3.1 Действие присадок.

1.3.2 Добавки к маслам

1.4 Обкатка тракторных двигателей.

1.4.1 Технология обкатки тракторных двигателей на стенде

1.4.2 Эксплуатационная обкатка
1.5 Методы ускоренной обкатки двигателей
1.5.1 Ускоренная обкатка двигателей с применением осерненной присадки в картерном масле
1.5.2 Ускоренная обкатка двигателей с применением специальных масел ОМ2 и ОКМ.
1.5.3 Ускоренная обкатка двигателей с использованием специальных присадок к моторному топливу
1.5.4 Ускоренная обкатка двигателей с применением мелкодисперсионной абразивной присадки
1.5.5 Ускоренная обкатка двигателей с применением электрического тока.
1.6 Критерии оценки качества приработки деталей двигателей при обкатке.
1.7 Задачи исследования.
2 РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДОБАВОК В МАСЛО ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОБКАТКИ.
2.1 Разработка модели расчета оптимальной шероховатости поверхности пары трения кольцо гильза цилиндра двигателя Д
2.2 Определение оптимального времени холодной обкатки
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Моделирование процессов приработки деталей цилиндропоршневой группы на стенде
3.2 Условия и режимы проведения лабораторных исследований на смоделированном стенде.
3.2.1 Способ закрепления и установка гильзы цилиндров и поршня
3.2.2 Установка приспособления для замера давления сжатия
3.2.3 Измерение температуры в момент проведения лабораторных исследований
3.2.4 Механические потери на трение, способ измерения
3.3 Методика проведения холодной обкатки пары трения кольцо гильза
цилиндра двигателя Д0 на смоделированном стенде
3.3.1 Составление композиций моторного масла МГ2 и антифрикционных добавок.
3.3.2 Обеспечение условий смазывания пары трения кольцо гильза цилиндра Д0 при обкатке на стенде.
3.3.3 Выбор числа оборотов маховика разработанного стенда
3.3.4 Порядок проведения лабораторных исследований и время контроля данных
3.3.5 Определение температурного режима холодной обкатки.
3.3.6 Определение концентрации антифрикционной добавки.
3.3.7 Определение необходимого времени холодной обкатки
3.3.8 Проверка влияния антифрикционной добавки на работу других сопряжений двигателя Д0.
3.4 Методика измерения параметров шероховатости.
3.5 Методика холодной обкатки дизельного двигателя в условиях ремонтного предприятия.
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБКАТКИ НА МАСЛЕ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ.
4.1 Влияние антифрикционных добавок на параметры процессов обкатки.
4.1.1 Механические потери на трение.
4.1.2 Температура в зоне трения.
4.1.3 Давление сжатия.
4.2 Влияние теплового режима на процесс обкатки.
4.3 Влияние концентрации добавки в масле на процесс обкатки.
4.3.1 Давление сжатия.
4.3.2 Механические потери.
4.4 Исследование микрогеометрии рабочих поверхностей
4.5 Исследование влияния добавки СУРМ КВ на работу других пар трения дизельного двигателя Д
4.6. Исследование влияния добавки СУРМ КВ на процесс обкатки капитально отремонтированного дизельного двигателя на ремонтном предприятии
5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ
ДОБАВОК
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В настоящее время все изготавливаемые и ремонтируемые автомобильные, тракторные и комбайновые двигатели подвергают обкатке на различных режимах и с разной продолжительностью. Ведущими факторами, влияющими на процесс приработки во время обкатки, следует считать температуру на поверхности трущихся деталей, скорость их относительного перемещения и нагрузку. Большое значение в процессе приработки имеет использование рациональных нагрузочноскоростных и температурных режимов, которые определяют не только качество приработки, но и последующую долговечность двигателей. Очень сложен и до конца не решен вопрос по выбору этапов обкатки и их содержанию. Современный поршневой двигатель внутреннего сгорания представляет собой сложный агрегат. Последовательное преобразование в нем тепловой энергии сгорающего топлива в механическую осуществляется благодаря четкому взаимодействию трех механизмов и пяти систем двигателя кривошипношатунного механизма механизма газораспределения механизма регулирования подачи топлива системы питания системы зажигания системы смазки системы охлаждения системы пуска. Возникновение и развитие горения, полнота сгорания топливовоздушной смеси определяются особенностями и скоростями химических реакций, условиями тепло и массообмена в зоне пламени, а также теплоотдачей в стенки цилиндра двигателя. Скорость распространения фронта пламени в процессе сгорания зависит от химических и физических факторов и в совокупности со скоростью химической реакции окисления молекул топлива влияет на продолжительность сгорания массы рабочей смеси в камере сгорания двигателя 7,, , , . Цилиндропоршневая группа включает в себя цилиндр, поршень, поршневой палец, кольца и служит для передачи шатуну усилия от расширяющихся газов в камере сгорания, создания ее надежного уплотнения и предохранения от попадания излишков масла, а также для отвода теплоты от головки поршня в охлаждающую среду. В процессе работы детали цилиндропоршневой группы подвергаются действию механических и тепловых нагрузок. Гильза цилиндра является наиболее нагруженной деталью двигателя и во время работы испытывает воздействие давления газов, переменной температуры и бокового давления поршня. Основные требования, предъявляемые к конструкции гильзы следующие достаточная жесткость и прочность стенок высокая износостойкость простота и технологичность . Различают сухие и мокрые гильзы. Блоки цилиндров тракторных двигателей, как правило, имеют мокрые гильзы. Гильзы изготовляют из серых чугунов марок СЧ , СЧ и из специальных чугунов с легирующими добавками. Для повышения износостойкости автотракторных гильз поверхность зеркала гильзы иногда подвергают ТВЧ до твердости НК. С . Большая скорость движения, высокие температуры и давления, затруднительность применения жидкостной смазки являются специфическими условиями, в которых работает поршень двигателя. Высокая температура понижает механические качества металла, из которого изготовлен поршень. Кроме того, при изменении температуры поршня ощутимо изменяются его размеры, что может привести к нарушению установленных зазоров в сопряжениях поршень цилиндр, поршень поршневой палец и поршень поршневое кольцо. Обеспечение нормальной работы поршня требует поддержания его температуры в заданных пределах, для чего необходимо обеспечить отвод теплоты от него. Так, максимально допустимая температура головки поршня из алюминиевых сплавов , чугунных соответственно и стальных С , , . При этом температура верхней канавки под поршневое кольцо не должна быть выше С при использовании обычных смазочных масел и С для масел с высокоэффективными моющими и антинагарными присадками . Теплота, воспринимаемая головкой поршня от рабочего тела отводится в систему охлаждения через отдельные его элементы в следующем соотношении в охлаждаемую стенку цилиндра через компрессионные кольца . Поршень также воспринимает часть теплоты, выделяющейся в результате трения между элементами поршневой группы и цилиндра , , . Для форсированных ДВС применяют принудительное охлаждение поршня, как правило, масляное.