Расчетно-экспериментальная методика оценки режимов нагружения автомобильных двигателей по переходному смазочному процессу в коренных подшипниках

• Автор: Калимуллин, Руслан Флюрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 199 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ условий смазки коренных подшипников автомобильных двигателей

1.2. Анализ факторов, влияющих на условия

смазки коренных подшипников.

1.3 Анализ расчетных и экспериментальных методик оценки

условий смазки коренных подшипников.

1.3 Л Анализ расчетных методик

1.3.2 Анализ экспериментальных методик

1.4 Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ПЕРЕХОДНОГО СМАЗОЧНОГО ПРОЦЕССА В КОРЕННЫХ ПОДШИПНИКАХ.
2.1 Использование положений системного подхода при исследовании переходного смазочного процесса в коренных подшипниках.
2.2 Математическая модель оценки переходного смазочного
процесса в коренных подшипниках по параметру Рж.
2.3 Алгоритм расчета нагрузочноскоростного режима автомобильного двигателя по параметру Рж
в коренных подшипниках
2.4 Теоретическое обоснование определения параметра Рж
в коренных подшипниках по суммарному параметру Ржсум
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПЕРЕХОДНОГО СМАЗОЧНОГО ПРОЦЕССА В КОРЕННЫХ ПОДШИПНИКАХ
3.1 Общая методика экспериментальных исследований.
3.2 Техническая база исследований.
3.3 Оценка погрешности измерений, вносимой токосъемником
3.4 Оценка чувствительности автоматизированной системы но определению длины контактирования.
3.5 Методика проведения исследования
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1 Динамика параметров при послеремонтной
эксплуатации двигателя.
4.2 Регрессионные модели параметров в зависимости
от нагрузочно скоростного режима работы двигателя.
4.3 Согласование расчетных и экспериментальных результатов
оценки параметра Рж в коренных подшипниках.
4.4 Экспериментальная связь параметра Рж в коренных подшипниках
с суммарным параметром Ржсум для двигателя
5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
5.1 Оптимизация нагрузочноскоростного режима двигателя
по параметру Рж в коренных подшипниках.
5.2. Оценка эффективности оптимизации нагрузочноскоростного
режима двигателя
5.3 Оптимизация нагрузочноскоростного режима эксплуатации автотранспортного средства по параметру Рж
в коренных подшипниках.
5.4 Экономическая эффективность внедрения
результатов исследования
5.5 Анализ направлений использования результатов исследования.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Подтверждены теоретические положения о возможности определения параметра Ржкм в отдельном коренном подшипнике двигателя по параметру Ржсум - получены аппроксимирующие функции. В пятой главе представлено использование разработанной расчетно-экспериментальной методики для повышения долговечности автомобильного двигателя за счет оптимизации режимов его нагружения и автотранспортного средства по параметру Рж в коренных подшипниках. Результаты расчета показывают, что общая для всех подшипников оптимальная область О существенно ограничена и находится в зоне невысоких значений М и п. В реальных условиях эксплуатации, оптимизация проводится по суммарному параметру Ржум. Расчетные и экспериментальные оптимальные области нагружения близко расположены в координатном поле М -п. Интенсивность изнашивания коренных подшипников в условиях оптимизации режимов нагружения снижается за счет увеличения среднеэксплуатационных значений параметра Рж в подшипниках. Для практического применения результатов работы расчетом получены диаграммы диапазонов оптимальных скоростей движения автобуса ЛАЗ-5Н на каждой передаче при различной степени загрузки автобуса Сзаг с учетом технического состояния коренных подшипников. Эффективность от внедрения оптимизации режимов нагружения 9 автобусов ЛАЗ-5Н и ПАЗ- (на примере АТП ЗАО “Автоколонна ”) ориентировочно составила руб в год, и достигнута за счет уменьшения количества капитальных ремонтов двигателей вследствие увеличения из ресурса на - %. В приложениях представлены описания разработанных программ, протоколы испытаний, коэффициенты аппроксимирующих функций, результаты согласования результатов расчетной методики с экспериментальной, данные по оптимальным диапазонам скоростей движения автобуса, акты внедрения результатов диссертации. Коренные подшипники коленчатых валов автомобильных двигателей внутреннего сгорания относятся к опорам жидкостного трения, смазываемых под давлением. Коренные подшипники работают в достаточно тяжёлых условиях. Сопряжения испытывают значительные знакопеременные нагрузки при рабочей температуре более 0°С и частоте вращения вала, изменяющейся в широких пределах (от 0 до мин"1). Для смазывания используется моторное масло, которое подаётся к рабочим поверхностям под давлением 0,2 - 0,6 МПа. Существование проблемы недостаточно высокой износостойкости коренных подшипников в значительной степени обусловлено рассмотрением условий их работы в пределах одной из групп моделей: бесконтактного и контактного взаимодействия трущихся поверхностей. Вместе с тем взаимодействия трущихся поверхностей подшипников не ограничиваются моделью одного типа. Основные положения процессов ВЗаИхМОДеЙСТВИЯ трущихся поверхностей в коренных подшипниках представлены в таблице 1. Бесконтактное взаимодействие поверхностей. Изучению бесконтактного взаимодействия поверхностей посвящены работы М. В. Коровчинского, Ф. П. Снеговского, В. А. Воскресенского и других ученых /9, , , , , , , , , , , , , , , , , , 2, 4/. Они отмечают, что в условиях жидкостной смазки трущиеся поверхности разделены непрерывным слое. Считается, что абразивное действие частиц механических примесей, содержащихся в моторном масле, для коренных подшипников ослаблено. Масло на пути к подшипникам подвергается грубой и тонкой очистке, а также проходит через уловители, расположенные в полостях коленчатого вала. Таблица 1. Интенсивность изнашивания /Л* = 1(Г 1Ибк гЬвк /бк < /7? Обозначения: /Л - интенсивность изнашивания; п - показатель степени (п - 7 . Контактное взаимодействие поверхностей. Граничная смазка рассматривается в работах /, , , , , , , 4/. Она определяется свойствами граничных смазочных слоев, возникающих при взаимодействии материала трущейся поверхности и смазочного материала в результате физической адсорбции или хемосорбции. Отмечается, что толщина граничного смазочного слоя составляет несколько молекул смазочного материала, ориентированных по направлению перемещения сопряженного тела, и соизмерима с суммой высот микронеровностей контактирующих поверхностей.