Повышение эксплуатационных свойств распределительных валов автомобильных двигателей на основе конструктивно-технологических методов

• Автор: Хасанов, Рустем Халилович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 165 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Анализ состояния вопроса.

1.1. Актуальность проблемы исследования.

1.2. Обоснование выбора объекта и предмета исследования.

1.2.1. Анализ исследований, посвященных оценке влияния

технического состояния деталей газораспределительного механизма на работоспособность автомобильных двигателей
1.2.2. Анализ технического состояния деталей газораспределительного механизма автомобильных двигателей, поступивших в ремонт
1.2.3. Анализ методов и способов обеспечения надежности распределительных валов автомобильных двигателей
1.3. Анализ работ, посвященных конструктивнотехнологическим методам обеспечения надежности распределительных ватов
1.4. Анализ работ, посвященных оценке уровня ремонтопригодности автомобильных двигателей и их составных частей
1.5. Выводы, цель и задачи исследования
2. Методика прогнозной оценки ремонтопригодности распределительных валов.
2.1. Теоретическое обоснование методики прогнозной оценки наработки распределительных валов.
2.2. Теоретическое обоснование методики прогнозной оценки ремонтопригодности распределительных ватов
3. Методика выбора материала для кулачков распределительных
3.1. Обоснование метода изготовления кулачков распределительных валов.
3.2. Обоснование методики выбора материала для кулачков
распределительных валов.
3.2.1. Методика определения плотности образцов из порошковых материалов
3.2.2. Методика оценки прочности при растяжении образцов из порошковых материалов.
3.2.3. Методика оценки твердости образцов из порошковых материалов
3.2.4. Методика проведения термической обработки образцов из порошковых материалов.
3.2.5.Методика оценки износа образцов из порошковых материалов.
3.3. Методика статистической обработки результатов экспериментальных исследований
3.4. Методика установления зависимости износа образцов от физикомеханических свойств исследуемых порошковых материалов
3.5. Методика оценки износостойкости кулачков распределительных валов.
4. Экспериментальная оценка износостойкости исследуемых кулачков распределительных валов.
4.1. Выбор порошковых материалов для экспериментального
исследования
4.2. Экспериментальная оценка физикомеханических свойств
исследуемых порошковых материалов.
4.3. Установление зависимости износа исследуемых образцов от физикомеханических свойств.
4.4. Обоснование требований, предъявляемых к установке по экспериментальной оценке износостойкости кулачков распределительных валов.
4.5. Экспериментальная оценка износостойкости исследуемых
кулачков распределительных валов
5. Оценка ожидаемого экономического эффекта от внедрения
результатов исследования
5.1. Обоснование методики расчетноаналитической оценки влияния эксплуатационных свойств распределительных валов на выходные
показатели автомобильных двигателей.
5.2. Оценка влияния эксплуатационных свойств распределительных валов на выходные показатели двигателя КамАЗ0.
5.3. Прогнозная оценка показателей ремонтопригодности распределительных валов
5.4. Оценка ожидаемого экономического эффекта от внедрения
результатов исследования.
Общие выводы и результаты.
Список использованных источников


Анализ работ 6,,,,, показал, что влияние технического состояния ГРМ на работоспособность двигателя может быть определено исходя из функционального назначения механизма и работоспособности его отдельных элементов. В работе автором установлено, что на динамическое состояние АД оказывает влияние величина времясечение клапана, которая зависит от величины износа рабочих поверхностей составных частей ГРМ, что представлено на рис. Качественный анализ диаграммы показывает, что износ профиля кулачков РВ и изменение зазора между клапаном и коромыслом приводит к уменьшению величины времясечение клапана, а износ зубьев шестерен к нарушению фаз газораспределения. Р о
о д н
с
ч
н
с
л
п
н
Рис. Изменение величины времясечение клапана в зависимости от износа профиля кулачка РВ, износа зубьев шестерен, увеличения зазора между стержнем клапана и толкателем ГРМ 1 изменение проходного сечения при исходном профиле кулачка РВ 2 изменение проходного сечения для изношенного профиля кулачка РВ 3,4 сдвиг фаз газораспределения от износа толщины зубьев шестерен ГРМ А изменение величины времясечение при увеличении зазора между клапаном и коромыслом Б изменение величины времясечение при износе профиля кулачка РВ. Тем же автором установлено, что качественное функционирование ГРМ в основном определяется состоянием профилей впускного и выпускного кулачков РВ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований 6, показали, что износы элементов ГРМ оказывают существенное влияние на его техническое состояние в целом. При этом происходит нарушение фаз газораспределения и условий безударного замыкания механизма привода в случае уменьшения температурного зазора и образования деформаций деталей привода, РВ или клапана на участке набегания кулачка разрыв кинематической цепи отскакивание толкателя от кулачка после посадки клапана на седло изменение значений как положительных, так и отрицательных ускорений снижение динамических и инерционных нагрузок, образование упругих, а, в ряде случаев остаточных деформаций. Указанные явления усугубляются рядом как технологических факторов изменение профиля кулачка, нарушение взаимного расположения центров начальной окружности кулачка с геометрической осью подшипников РВ, так и скручиванием и изгибом РВ, нагружаемого силами и моментами от привода одновременно нескольких клапанов. В то же время, снижение качества выполняемых ГРМ функций отражается на эффективности использования автомобилей, так как при достижении предельных значений износов деталей происходит отказ двигателя по техникоэкономическому критерию ,,0. Техническое состояние АД определяют его выходные показатели топливная экономичность, уровень шума, вибрации, дымность отработавших газов, утечки и т. Анализ работы 1 показал, что на долю ГРМ среди всех отказов двигателя приходится от до отказов, а по работе до . Одним из основных функциональных назначений ГРМ является обеспечение герметичности сопряжения седлоклапан. Анализ работы показал, что в процессе эксплуатации до отказов ГРМ связано с нарушением герметичности клапана. Уобразная конструктивная схема большинства отечественных дизельных двигателей внутреннего сгорания, где распределительный вал ГРМ находится в середине двигателя, приводит к использованию большого числа промежуточных элементов в приводе клапана и вызывает необходимость обеспечения требуемого теплового зазора во всех сопряжениях и поддержание его величины в условиях эксплуатации . Анализ технического состояния составных частей двигателя КамАЗ0 при проведении капитального ремонта показал, что удельный вес годных без ремонта толкателей составляет ,4, штанг толкателей и коромысел . При этом практически отсутствуют РВ, не требующие ремонтновосстановительных работ менее 0,4 хотя бы одного кулачка ,. В соответствии с экспериментальными исследованиями состояния газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ8 НБ ,4 штанг и до пружин внутренних и наружных можно использовать повторно без ремонта, однако, распределительных валов выбраковывается, вследствие износов кулачков более установленных нормативов . Согласно работы , при поступлении в капитальный ремонт двигателей ЗМЗ до распределительных валов могут быть использованы повторно без ремонта.