Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Данилов Игорь Кеворкович

Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС
<
Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Данилов Игорь Кеворкович. Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС : 05.22.10 Данилов, Игорь Кеворкович Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС ((на примере КамАЗ-740)) : диссертацияна соиск. учен. степ. канд. техн. наук : 05.22.10 Саратов, 1992 126 с. РГБ ОД, 61:07-5/2804

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса. цель й задачи исследования ' О

1.1. Изменение технического состояния двигателей в процессе эксплуатации 8

1.2. Диагностирование двигателей и его место при существующей структуре обеспечения работоспособности автомобилей 13

1.3. Анализ систем обеспечения работоспособности двигателей 18

1.4. Выводы и задачи исследования 2Ї

2. Аналитическое исследование условий шазки, параметров диагностирования ii шодов управления техническим состоянием 24

2.1. Расчётно-аналитическое исследование процесса изменения минимального масляного слоя в шатунных подшипниках в процессе эксплуатации 24

2.2. Влияние давления наела в системе смазки и параметров моторного масла на толіцину масляного слоя в шатушшх подшипниках 31

2.3. Анализ методов управления структурой технических воздействий за срок службы агрегата /на примере ДВС/ 33

3. Методика экспершыгшшого исследования 39

3.1. Общие положения методики 39

3.2. Методика' проведения стендовых испытаний 41

3.3. Оценка точности средств диагностирования технического состояния КЕМ и достоверности диагностической информации 47

3.4. Методика оценки значимости слагаемых удельных затрат на технические обслуживания и ремонты ДВС 51

3.5. Методика сбора и обработки статистических данных и результатов измерений 52

3.6. Устройство для измерения параметров КЩ и оценки технического состояния ЦПГ . 54

4. Анализ результатов экспевшшлъшх исследований 59

4.1. Экспериментальная проверка режимов диагностирования и параметров технического состояния шатунных подшипников 59

4.2. Влияние состояния масляного слоя на вероятность отказов шатунных подшипников 68

4,3. Надёжность двигателей КамАЗ-740 и обоснование структуры обеспечения их работоспособности 71

5. CLASS Практические рекомендации по использованию результатов исследовани CLASS я 83

5.1. Обоснование параметров, нормативов и периодичности диагностирования 83

5.2. Алгоритм и технологический процесс диагностирования двигателей КамАЗ-740 89

5.3. Предлагаемая система обеспечения работоспособности двигателей .КамАЗ-740 92

5.4. Экономическая эффективность результатов исследования 98

Общие выводы по работе 102

Списск использованной литературе

Введение к работе

Основной задачей в области технической эксплуатации автомобилей является повышение надёжности и сокращение затрат на поддержание их в работоспособном состоянии. В настоящее время годовые затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобилей превышают затраты на их изготовление, а

, за амортизационный, период эксплуатации они превосходят пер-воначальную стоимость новых автомобилей в несколько раз;

г. Одним из эффективных путей повышения эксплуатационной надёжности автомобилей и сокращения затрат является внедрение в технологические процессы технического обслуживания и ремонта автомобилей методов и средств их диагностирования» Опыт работы многих предприятий показывает, что при внедрении диагностики наблюдается снижение затрат при текущем ремонте на 12,,.18$, сокращение расходов запасных частей на 10...20$ и горюче-смазочных материалов на 8...10$, повышение пробега шин на Ъ%, коэффициента технической готовности на 3..,5$ и улучшение других технико-экономических показателей работы автомобилей [21.79].

Разработкой и внедрением методов и средств технической

*) диагностики 'занимаются научно-исследовательские организации /ГОСНИТИ, НАШ, НИШ, ГосавтотрансНШпроект, СибИМЭ, БелШТИАТ/, учебные институты /ХА#1, МАЛИ, ВДЇ, ЧШ, СПИ и др./, а также производственные организации автомобильного транспорта;

Большой вклад в теорию и практику технической диагнос- . тики автомобилей внесли научные работы Ф.Ні Авдонькина, И;Н. Арияина, Н.Я. Говорущенко, Н.С. Йдановского, Г.В. Нра-

маренко, Л.В, Мирошникова, В.М. Михлина, А.Б. Николаенко и ДР.

Актуальность работы* Из наземных видов транспорта автомобильный перевозит до 80$ грузов, имеет самую высокую себестоимость перевозок, в которой до 25% составляют затраты на подцернание-работоспособности. При этом базовые детали двигателей попадают в капитальный ремонт /КР/ о недоиспользованным на 30...45$ ресурсом. Поэтому на основа оценки технического состояния необходимо корректировать долговечность ІІВС

Целью работы является разработка способа диагностирова-ния шатунных подшипников по условиям трения на работающем двигателе для корректирования периодичности я объёма профилактических воздействий.

Научная новизна заключается в аналитическом обосновании и экспериментальном подтверждении экспоненциального вида зависимости толщины масляного слоя в шатунных подшипниках от пробега, о использованием которой после диагностирования назначают вид профилактических воздействии. Разработан способ диагностирования шатунных подшипников по толщине масляной плёнки.

Практическая ценность работы в разработке устройства для диагностирования технического состояния кривошипно-шатун-ной группы двигателя по толщине масляного слоя в шатунных подшипниках. По технико-экономическому критерию скорректирована с использованием диагностирования структура эксплуатационно-ремонтного цикла -ДВС, что даёт возможность планировать ремонты в течение всего срока службы ДВС,

Разработанная технология диагностирования предложенным устройством, а также скорректированная структура технических воздействий с диагностированием в течение срока эксплуатации ДВС внедрены в Саратовском автокомбинате Ш,

На защиту выносятся:

1. Аналитический вид зависимости ТМС в шатунных под- .
шилняках от пробега ДВС.

2, Обоснование способа диагностирования технического
состояния шатунных подшипников по толщине масляного слоя.

, 3. Скорректированная периодичность и объём профилактических воздействий за эксплуатационно-ремонтный цикл ДВС. 4. Практические рекомендации по эффективному использованию ресурса ДВС,

Г л а в a I Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

I.I. Изменение технического состояния двигателей в процессе эксплуатации

В процессе эксплуатации автомобиля под влиянием различных факторов техническое состояние двигателя непрерывно.изменяется. Основной и постоянно действующей причиной изменения технического состояния является изнашивание деталей..В общем случае интенсивность изнашивания сопряжений зависит от трёх групп факторов: нагрузки на поверхность трения /давления, скорости относительного перемещения, температуры поверхности трения/, параметров среды /физико-химических свойств масел, температуры воздуха/ и материала деталей [3,1 о?].

Изучению закономерностей изменения интенсивности изнашивания сопряжений различных машин посвящены работы многих советских ученых: В.Ф. Лоренца, Л.К. Зайцева, М.М. Хрущёва, И.В. Крагель-ского, Б.й. Костецкого, В.И. Казарцева, А.С, Проиикова, СВ. Венце ля, Ф.Н. Авдонькина и других.

Исследованиями [з, \oi] установлено, что интенсивность изнашивания сопряжений U. при полукидкостиом трении изменяется пропорционально изменению давления др на поверхности трения:

^ = ^ * с *р, (4.І)

где «^-интенсивность изнашивания до начала изменения давления на поверхности трения; с-коэффициент.

Изменение'интенсивности изнашивания.сопряжения в зависимости от износа оказывает влияние на форму зависимости износа сопряжения от пробега. На основе исследований изнашивания основных сопряжений двигателя профессором Ф.Н. Авдонькиным[з] предложена экспоненциальная зависимость изменения интенсивности изнашивания

'сопряжений кривошипно-шатунной и цилиндро-поршневой групп от
пробега t\ ^jj>

где «^-интенсивность изнашивания в конце приработки, приведённая к началу эксплуатации ^-параметр, характеризующий изменение интенсивности изнашивания на единицу износа» При этом интенсивность изнашивания динамически нагруженных сопряжений /втулка верхней головки шатуна - поршневой палец/ увеличивается в зависимости от пробега, а саморазгружающихся /цилиндр - поршневое кольцо/ уменьшается. Это объясняется различными закономерностями изменения интенсивности изнашивания этих сопряжений от износа после окончания приработки.

При относительном перемещении поверхностей трения в задан- ной среде с определёнными скоростью и давлением на рабочей поверхности трения изменяется температура. Зависимость интенсивности изнашивания от температуры с достаточной для практических целей точностью принимается линейной зД:

где & Г-изменение температуры; ^-интенсивность изнашивания при <ьс=0; о-коэффициент.

Проведёнными исследованиями влияния температуры масла в
картере двигателя на интенсивность изнашивания поверхностей,
смазываемых под давлением, установлено LVHJ, что эта зависи-'
мость квадратичная: ^

где л ^-изменение температуры масла; 4,4 -коэффициенты.

Зависимость интенсивности изнашивания от давления на поверхности трения и скорости .-скольжения имеют вид [3; 3 4]:

где ^-интенсивность изнашивания соответственно при^о=0,л\/^0;

0 40 80 120 ^,тыс.км, 0 40 80 120 .^шс.ни.

РисЛ.1. Изменение показателей технического состояния *> подшипников коленчатого вала двигателей КамАЗ-740 в процессе эксплуатации [387:1-износ коренных шеек; 2-износ

шатунных шеек; 3-овальность * коренных шеек; 4-то не шатунных; 5-износ нижних коренных . вкладышей; 6-то же верхних коренных; 7-то же верхних ша-. тунных; 8-то не нижних шатуну-ных; 9-заэор в коренных подшипниках; 10-то же в шатунные II-давление в системе смазки при ЙбООмин""1; 12-то не при бООыин"1

Рис.1.2. Изменение показателей технического состояния цилинд-ропошневой гру^шы двигателя КамАЗ-740 в процессе эксплуатации- [38]:1-износ гильза-овальность гильз в поясе, максимального износа; 3-то же в неизношенном поясе; 4-радиальный износ верхних компрессионных колец; 5-то же вторых компрессионных колец; б-то же масло-съёмных; 7-зазор в сопряжении канавка поршня-верхнєе компрес. кольцо; 8-то же для второго компрес; 9-то же для маслосъ-ёмного; 10-удельный расход масла на угар, в % к расходу топлива.

- II -

с^-интенсивность' изнашивания соответственно при ^>*<*=или \/-- ; *p,^v-изменение соответственно давления и-скорости скольжения.' Приведённые зависимости хорошо подтверждаются экспериментальными данными А.С. Проникова [з] и Б.И. Костецкого [ЗІ.

Изнашивание сопряжений двигателя приводит к изменению многих эксплуатационных показателей его работы. Основными сопряжениями, определяющими межремонтный пробег двигателя, являются сопряжения кривошипно-шатунно и и цилиндро- поршневой групп 1-3,3 so, 52.,44,18,3, Из всех причин снятия в капитальный ремонт двигателей, например КамАЗ-740, на долю подшипников коленчатого вала приходится 43%, а на цилиндро-поршневую группу - 35^/38]. Как показьшают экспериментальные данные/рис././- и 12./, износ и овальность шеек коленчатого вала, износ вкладышей, зазор в подшипниках возрастают по экспоненциальной зависимости от пробега.

По данным JICXH^9j, около 30^ обследованных двигателей Д-50 имели занижение угла начала подачи топлива ^ до 4 и 24% завышение1 и? до 3 по сравнению с нормальной регулировкой. Отклонения цикловой подачи топлива составили +20/6, 55% форсунок имели заниженное и 1Z% завышенное давление начала подъёма иглы Рв на I...5 МПа.

Отклонение основных регулировок топливной аппаратуры от нормальных установочных значений оказывает большое влияние на износ деталей цилиндро-поршневой группы /ЦПГ/ и кривошипно-шатунного механизма /КШМ/ /рис.1.3. / и надёжность двигателя /рис.ІЛ/. Так, параметр потока отказов двигателей Д-50 у цилиндров с нарушенными регулировками топливной аппаратуры больше в 2 раза, среднее количество отказов - в 2,5 раза, средняя наработка на отказ ниже в 2,1 раза, время поиска, восстановления и простоя боль-. ше в 2,4...'2,б раза по сравнению с цилиндрами, в которых рабочий процесс протекает нормально. Наибольшее влияние оказывает коми-

0,.07

0,05

0,023

500 1000 І500ї,мч 500 1Ш гїт

ЛЗіс.І.З.. Изменение; износа веркней зоны цилиндра (А) и сопряжение
шейка-шатунный подшипник (Б) от наработки двигателя Д-50ЙЙ їі-%
увеличен! на 21%; 2-$уменьшен на 29 3-. увеличена на 23%; 4-лЬч
уменьшена .на 40#; 5-$ч увеличена на 2356, зюличєйі на 29S6, Р^
уменьшено на 40%; бгд^ увеличена на 23^, уменьшен: на 29#; Й..
уменьшено на 40%; Н-нормальше регулировки р

/л.

б) Гп

6: :

- ЮО;

[50-

отказ цилиндр-

тыс.ч и),

тыс.ч

г Ю0-.

3,2

20С-

0,2П I

РйсЛ.4. Показатели надёжности двигателей Д-50 [49]: А-работа с: нормальными регулировками топливной аппаратуры; Б-работа с нарушенными, регулировками.'гПср-среднее число отказов;ТР-средняя наработка на отказ; Ы-параметр потока отказов; ^р-время простоя; Тп-время поиска неисправностей

- ІЗ -

лексное нарушение регулировок.

Исследования эксплуатационной надёжности двигателей КамАЗ-740 показывают, что на их долю приходится от 20 до 34^ отказов от их общего числа по автонобилю [37,64], Наибольшее число отказов по двигателю приходится на системы питания и охлаждения л

Б работе #б7установлено, что отказы автомобилей КамАЗ по конструктивный факторам составляют 21,35», технологическим -31,35^ и эксплуатационным - 47,45.

Снижение эксплуатационной надежности автомобилей приводит к увеличению простоев, трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт. Одним из основных направлений в повышении надёжности двигателей и сокращении материальных и трудовых затрат в сфере технической эксплуатации является совершенствование процессов их технического обслуживания и ремонта за счёт внедрения методов и средств диагностирования, позволяющих определять техническое состояние двигателей без разборки и прогнозировать ресурс их безотказной работы.

Существующие в настоящее время методы и средства диагностирования двигателей не в полной мере отвечают потребностям автотранспортных предприятий. Б первую очередь это относится к автопредприятиям небольшой мощности, а также автомобилям, работающим в отрыве от производственных баз.

1.2. Диагностирование двигателей и его место' при существующей структуре обеспечения работоспособности автомобилей

По данным ХДДИ, проверка автомобилей на одной из дорог Украины показала, что из-за низкого качества контроля механизмов,

определяющих безопасность движения, на линии оказалось. 77?о авто-

'/'

і .

нобилей с неисправными тормозами; 51,4% с дефектами рулевого управления; 88^ с неисправностями ходовой части ?9].

Для диагностирования дизельных двигателей выпускается большое количество оборудования. Однако, как показывает анализ'каталогов заводов изготовителей технологического оборудования [56,57,97] номенклатура оборудования, выпускаемая в нашей стране для диагностирования двигателей имеет недостаточно широкий спектр. Приборная реализация эффективных разработок научно-исследовательских 'организаций не нашла пока широкого применения в практике, часто ограничиваясь изготовлением единичного экземпляра или выпуском мелкой серии приборов. Эти обстоятельства не позволяют подобрать в настоящее время единого комплекта приборов и оборудования, который позволял бы оценить техническое состояние дизельного двигателя по 37 структурным параметрам, рекомендуемым ' ГОСТ 23435-79

Используемый в настоящее время для ресурсного диагностирования кривошипно-шатунной группы метод линейных перемещений, основанный на осевом перемещении поршня в области ВМТ под действием давления и разрежения, не отвечает современник! требованиям в связи с большой погрешностью, достигающей 20..»25$ и значительной трудоемкостью диагностирования, составляющей 0,9...2,6 чел. часа. Поэтому, до настоящего времени двигатели продолжают направлять на ремонт исходя из плановой межремонтной наработки, многие из них ремонтируются преждевременно. Практика внедрения оборудования для безразборной оценки технического состояния машин и механизмов свидетельствует о реальном сокращении эксплуатационных издержек. Экономия достигается за счёт' повышения на 10...15^ безотказности машин, увеличения фактически используемого ресурса на 20#, сокращения на 30...40/" преждевременных ремонтов [i2tMt8l]. . В этой связи создание более эффективных методов и средств диагностирования технического состодаия шатунных подшипников остаётся

актуальной задачей.

Исследованию методов и средств диагностирования шатунных подшипников поршневых двигателей посвящены работы В.И. Вельских, В.П. Лебедева, К.Ю. Скибневского, В.Н. Власенко, В.А. Горанчаров-ского, А,С, Егорова, Ю.Я. Зильберга, А.И. Кесилова, В.Я. .Сковоро-дина, А.А, Скуридииа и др.

В соответствии с классификацией методов определения зазоров в шатунных подшипниках (рис.1.5".) , рассмотрим достоинства и недостатки каждого из них.

Органолептикеский - основан на ослушивании двигателя мембранными или электронными стетоскопами ІШ-ІІ54" ГОСНИТЙ и ТУ И-ВеО-003 [^Л] > Стук является свидетельством аварийного состояния сопряжения, по этому признаку прекращается эксплуатация двигателя. В некоторых случаях пытаются по величине стука в сопряжении судить о зазорах в шатунных подшипниках [io]. Недостаток метода'- определение неисправностей только на стадии аварийных износов, для метода характерна субъективная оценка износа.

Калибраторный метод предполагает определение характеристик истечения масла в главной магистрали. Снижение давления в системе смазки - верный,признак износа сопряжения. Часто двигатели, прекращают эксплуатировать по этому параметру, поскольку он определяет условия смазки .и тегогоотвода в сопряжениях и существуют границы, ниже которых двигатель практически не может, работать, например, по двигателю ЯМЗ-238 - 0,3 Mlla^j. Но этот способ не точен, так как на давление в системе смазки оказывает влияние и состояние масляного насоса, масла, подшипников коленчатого вала, распределительного вала и других сопряжений, смазываемых под давлением. При соответствующем обосновании давление, в системе смазки может быть использовано как ограничительный параметр. Второй способ рассматриваемого метода заключается в прокачке через подшипники масла заданного объёма при постоянном давлении. Точность

ОРГАНО-ЩЕПТИЧЕСК

КАЖБРА-ТОРНЫЙ

ФАЗОВЫЙ

МЕРОАКУС ИЧЕСКИя

ІЕРЕИЕЩЕЇЇ

:.-1ЕТ0ЛЫ

10 УГЛОБО-;ТУ ПЄРЄМЄ-

цениго коленчатого

Е

[іо наличии стуков в опрянени- ях

ПО ИСТЄЧЄ

ппо :рабочє ?о тела че 163 сопря-

по содержанию про дуктоз из носа з

1—її! /Г7Г777/ г

ПО ЕйбрО-

импульсам от соударении

ю осевому іервмещению порог-1Я в облз(

СУЩНОСТЬ ПАРАМЕТРІ:

- КИ-5472 Ж-СС-22 №Q-3 ,^QG-5

T7IIBeO-003 ЛЇ:48І7;Ї3907;І3932І-?ХТ;СТВЛ

Рпс.І.Ь. Методы определения зазоров в шатунных подшипниках: L< ,LZ -уровень шума (стука) и вибрации работающего двигателя;/' -давление масла в главной магистрали;ы -расход .масла (газа) через подшипники; Р-скорость нарастания давления масла в главное магистрали; //,, # -амплитуда и о&аза колебаний давления масла б главно:-! магистрали; ^-концентрация/, ... в масле; ^-угоя~поворота коленчатого вала при выборе зазоров з шатунных подшипниках; -амплитуда крутильных колебаний коленчатого вала по второй и более гармоникам; / ,<&-амшштуда и йаза вдброимпульса ударов в шатунных податниках работающего дашате ля 5-амплитуде зиброямпуль-са ударов в шатунных подшипниках, созданных на неработающем двигателе;'С'-время между началом сдвига поршня и ударными импульсами в головках шатуна; ^"-осевое перемещение поршня в "области верхней мёртвой точки (ВІЛТ).

этого способа низка, достоинством его является то, что измерение производится без разборки двигателя.

Сущность индикаторного метода диагностирования состоит в определении содержания продуктов износа деталей в масле ?3J. Особенно большое внимание уделяется спектральному анализу масла, по результатам которого определяется содержание продуктов износа основных деталей (Ге,Си}Р^,Сі^^) , содержание абразивных частиц. Несмотря на высокую эффективность спектрального анализа, его широкое распространение для автотранспорта затруднено ввиду недостатка необходимых установок МїС-3, ЫФС-5. К недостаткам метода следует отнести то, что часть продуктов износа оседает помимо масло-очистительных устройств в иных частях системы смазки, часть - с угорапцим- маслом теряется через выхлопную трубу и не участвует в циркуляции. Также., на точность влияет нногоконпонентность продуктов изнашивания и методика отбора проб.

Виброакустический метод предполагает теже средства диагностирования, что и метод линейных перемещений - компрессорно-вакуумную установку. При резком нарастании давления после разрешения в надпоршневом пространстве происходят удары в сопряжениях КШ. При помощи датчика измеряют уровень вибрации. По амплитуде вибрацион-ного импульса и временным интервалам между вибрационными импульсами судят о техническом состоянии сопряжений. Наиболее цельную разработку метод получил в трудах ЛСХИ, ГОСНИТИ, СибШ. Недостатком является сложность в разделении сигналов от соударений.

В ГОСНИТИ и ЛСХЙ проведены исследования по разработке фазовых методов диагностирования. Зазор в шатунных подшипниках устанавливают по зависимостям, характеризуйте связь зазоров с угловым перемещением коленчатого вала. Недостатком метода является дороговизна аппаратуры, а точностные характеристики метода ограничены.

Все рассмотренные методы диагностирования шатунных подшил- -

ников путём контроля величины зазоров в сопряжениях по осевому перемещению поршня в области ВМТ под действием разрежения и избыточного давления в цилиндрах двигателя не обеспечивают выдавливание смазки из сопряжений, а показания ещё зависят от перекладки порня, герметичности клапанов и ЦГІГ. Наиболее перспективными являются методы диагностирования шатунных подшипников по изменению положения поршня в ВМТ па рабочих и пусковых рехшмах /динамические методы/. Исследование и обоснование указанных методов представляет большой научный и практический интерес.

При реализации метода в качестве движущей силы поршня на величину зазоров в шатунных подшипниках в области ВМТ выступает разность сил инерции шатуна и поршневого комплекта с суммарной силой сопротивления движению. Тем самым, отпадает необходимость в громоздкой компрес со рно-вакуумной установке. Интенсификация знакопеременных нагрузок путём изменения частоты вращения коленчатого вала позволяет полней выбирать зазоры в сопряжениях. Однако, этот метод недостаточно исследован и для внедрения его в производство надо решить следующие- теоретические и практические вопросы: исследовать и обосновать реі;іпш, метрологические характеристики;, получить закономерность изменения толщины масляного слоя в шатунных подшипниках от пробега; разработать диагностическое средство и технологию диагностирования; определить экономическую эффективность диагностирования в структуре технических воздействий.

1.3. Анализ систем обеспечения работоспособности двигателей

За последние годы заводы-изготовители и ремонтные предпрйя- ' тия проделали значительную работу по повышению надёжности и долговечности дизельных двигателей. В результате внедрения большого

количества конструкторско-технологпческих мероприятий ресурс дизелей до первого капитального ремонта /КР/ увеличился в 2...2,5, раза по сравнению с ресурсом их в 1966 году [I]. Обеспечение их работоспособности.осуществляется,по одной из трёх стратегий: в плановом порядке по заранее установленной периодичности пробега; по потребности при ухудшении технического состояния и отказе его систем; по результатам предремонтиого диагностирования и после-ремонтного контроля качества технических воздействий.

Конструктивные особенности двигателей новых моделей отечественных автомобилей позволяют восстанавливать их работоспособность заменой отдельных конструктивных элементов, обеспечивая при этом значительное увеличение их срока службы до КР и резко снижая затраты и простои в ремонте [46].

Кроме того, выполненные НАШ исследования [13], показывают, что около 70...Ш/І дизельных двигателей, поступивших в КР имеет большое количество деталей, отклонения размеров которых не превышают размеры на их. выбраковку. Поступление большинства дизельных двигателей в ремонт происходит по по причине их естественного износа и старения, а в результате аварийного состояния отдельно-го узла, сопряжения и деталей. Преждевременное поступление в КР двигателей объясняется отсутствием обоснованных диагностических нормативов и использованием субъективных методов при определении потребности в ремонте с учетом пробега двигателя.

Принципы функционирования систем поддержания работоспособности транспортных средств развитых стран не содеркат существенных отличий от аналогійних систем, іТ.ушщионируюцих у нас. Различие заключается лишь в распределении объёмов работ по техническому обслуживанию /Ї0/. и ремонту техники между различными методами, всё многообразие которых можно свести к трём категориям |Ї7,

63, 65, 86, IOOJ:

-haid. time /жёсткий ресурс/;

-on condition /по состоянию/;

- condition moflitozinq /контроль за^состоянием с контролем.уровня надёжности/.

Первая категория аналогійна методам ТО и ремонта техники, состав лящим основу щган об о-предупредительной системы ID и ремонта /эксплуатируется до № транспортных средств/.

Для транспортних средств, зксплуатіїрую^іхся по второй, наиболее многочисленной /до ША транспортных средств/ категории не устанавливается ограничение по 1>есурсу. Ремонт осуществляется по фактическому техническому состоянию с периодическим контролем средствами диагностирования.

Третья категория /инженерное прогнозирование надёжности с . анализом отказов/ применяется значительно реже, хотя является перспективным направлением.

Многими специалистами [2, 26, 36, 47, 50, 52, 94, 98] обоснованы целесообразность и эффективность проведения предупредительных ремонтов /ПР/ двигателей, заключающихся б профилактической замене' быстроизнашивающееся .деталей /вкладышей подшипников коленчатого вала, поршневых колец и да./. Предельное состояние деталей и сопряжений определяется по техническому, технологическому и наиболее обоснованному - экономическому критеріям [26]. Применительно к сопряжениям "шейка вала - вкладші" и "гильза - поршень -поршневые кольца" экономическим критерием предельного состояния являются затраты на поддержание работоспособности их в период до КР; В результате анализа различных исследований [2, 18, 22, 26, 36, 40, 45, 47, 50 - 52, 64, 75, 94, 96, 98, 109] составлена таблица, в которой представ лени наработки различных двигателей

до момента выполнения ремонтных воздействий и рекомендуемое содержание восстановительных работ (Приложение i).

Эффективность применения средств безразборного контроля технического состояния двигателей как основного метода реализации остаточного ресурса детдлен и сопряжений для конкретных производственных условий ремонта достаточно обоснована [42]. При увеличении годовой производственной программы ремонта повышается эффективность использования средств безразборпого контроля технического состояния двигателей.

Практическая реализация предлагаемых методик и рекомендаций заключается в формировании рациональной структуры выполнения комплексов восстановительных работ в периода до и после КР агрегатов по результатам диагностирования. В основу решения этой задачи полонены требования более полного использования ресурсов деталей и сопряжений, снижения затрат и сокращения простоев автомобилей в неработоспособном состоянии. Проведённый анализ показал:

-результаты исследований обосновывают целесообразность выполнения фактически необходима комплексов восстановительных работ' и раскріівают их техническое содержание в определённые периоды наработки агрегатов;

-при построении оптимальной системы эксплуатационно-ремонтного цикла ДБС необходимо использовать информацию о ресурсе деталей и значениях функций затрат и дохода;

-техническое состояние. агрегата и формирование требуемых комплексов восстановительных работ в определённые периоды его наработки необходимо устанавливать по результатам диагностирования и анализа показателей надёжности.

1.4. Выводы и задачи исследования

Проведённый анализ состояния вопроса позволяет сделать еле-

дугацие выводы. (

ї. Б процессе эксплуатации автомобилей интенсивность изнашивания сопряжений двигателя от пробега изменяется по экспоненциальной зависимости: для динамически нагруженных сопряжений она увеличивается, а для саморазгружающихся - уменьшается. Характерной особенностью изменения технического состояния двигателей является большая неравномерность изнашивания одноимённых сопряжении кривошипно-шатунной группы.

Я. Изменение технического состояния двигателей приводит к ухудшению мошностных и окономических показателей, неравномерной работе цилиндров, снижению эксплуатационной надёжности и увеличению затрат на ТО и ТР. Одним из основних направлений в повышении эффективности* использования автомобильных двигателей является своевременное обнаружение и устранение возникающих неисправностей, что может быть осуществлено на основе технической диагностики.

  1. Существующие системы обеспечения работоспособности двигателей не учитывают индивидуального состояния кшкдого объекта, что приводит к недоиспользованию ресурса Д8С и его составных элементов и, в конечном итоге, перерасходу запасных частей и увеличению трудоёмкости работ.

  2. Анализ существующих методов и средств диагностирования двигателей показал, что они отличаются многообразием используемых диагностических параметров, недостаточной универсальностью и сравнительно большой трудоёмкостью, что ограничивает их применение для оперативного диагностирования в различных условиях эксплуатации. Наиболее перспективными в этой связи являются динамические способы метода линейных перемещений.

Сделанные выводы позволяют сформулировать следующие основные задачи настоящего исследования.

I; Дать аналитическое описание закономерности изменения толо(ины масляного слоя б шатунных податниках в процессе эксплуатации.

Z, Pa3paoJoTaTb способ диагностирования технического состояния шатунных: подшпппикоь.

  1. Обосновать дпагностическш-і параметр, определить диагностические иор/лтпіщ и периодичность диагностирования ДВС.

  2. Разработать практические рекомендации, направленные на повышение использования надёшюсти сопряжении КІІМ в заданные условиях эксплуатации.

  3. Дать техипко-зкопошіческую оценку результатов исследования.

Изменение технического состояния двигателей в процессе эксплуатации

В процессе эксплуатации автомобиля под влиянием различных факторов техническое состояние двигателя непрерывно.изменяется. Основной и постоянно действующей причиной изменения технического состояния является изнашивание деталей..В общем случае интенсивность изнашивания сопряжений зависит от трёх групп факторов: нагрузки на поверхность трения /давления, скорости относительного перемещения, температуры поверхности трения/, параметров среды /физико-химических свойств масел, температуры воздуха/ и материала деталей [3,1 о?].

Изучению закономерностей изменения интенсивности изнашивания сопряжений различных машин посвящены работы многих советских ученых: В.Ф. Лоренца, Л.К. Зайцева, М.М. Хрущёва, И.В. Крагель-ского, Б.й. Костецкого, В.И. Казарцева, А.С, Проиикова, СВ. Венце ля, Ф.Н. Авдонькина и других.

Исследованиями [з, \oi] установлено, что интенсивность изнашивания сопряжений U. при полукидкостиом трении изменяется пропорционально изменению давления др на поверхности трения: = с р, (4.І) где « -интенсивность изнашивания до начала изменения давления на поверхности трения; с-коэффициент.

Изменение интенсивности изнашивания.сопряжения в зависимости от износа оказывает влияние на форму зависимости износа сопряжения от пробега. На основе исследований изнашивания основных сопряжений двигателя профессором Ф.Н. Авдонькиным[з] предложена экспоненциальная зависимость изменения интенсивности изнашивания сопряжений кривошипно-шатунной и цилиндро-поршневой групп от пробега t\ JJ где « -интенсивность изнашивания в конце приработки, приведённая к началу эксплуатации -параметр, характеризующий изменение интенсивности изнашивания на единицу износа» При этом интенсивность изнашивания динамически нагруженных сопряжений /втулка верхней головки шатуна - поршневой палец/ увеличивается в зависимости от пробега, а саморазгружающихся /цилиндр - поршневое кольцо/ уменьшается. Это объясняется различными закономерностями изменения интенсивности изнашивания этих сопряжений от износа после окончания приработки.

При относительном перемещении поверхностей трения в заданной среде с определёнными скоростью и давлением на рабочей поверхности трения изменяется температура. Зависимость интенсивности изнашивания от температуры с достаточной для практических целей точностью принимается линейной зД: где & Г-изменение температуры; -интенсивность изнашивания при ьс=0; о-коэффициент.

Проведёнными исследованиями влияния температуры масла в картере двигателя на интенсивность изнашивания поверхностей, смазываемых под давлением, установлено LVHJ, что эта зависи- мость квадратичная: где л -изменение температуры масла; 4,4 -коэффициенты.

Зависимость интенсивности изнашивания от давления на поверхности трения и скорости .-скольжения имеют вид [3; 3 4]: где -интенсивность изнашивания соответственно при о=0,л\/ 0; с -интенсивность изнашивания соответственно при =или \/-- ; p, v-изменение соответственно давления и-скорости скольжения. Приведённые зависимости хорошо подтверждаются экспериментальными данными А.С. Проникова [з] и Б.И. Костецкого [ЗІ.

Изнашивание сопряжений двигателя приводит к изменению многих эксплуатационных показателей его работы. Основными сопряжениями, определяющими межремонтный пробег двигателя, являются сопряжения кривошипно-шатунно и и цилиндро- поршневой групп 1-3,3 so, 52.,44,18,3, Из всех причин снятия в капитальный ремонт двигателей, например КамАЗ-740, на долю подшипников коленчатого вала приходится 43%, а на цилиндро-поршневую группу - 35 /38]. Как показьшают экспериментальные данные/рис././- и 12./, износ и овальность шеек коленчатого вала, износ вкладышей, зазор в подшипниках возрастают по экспоненциальной зависимости от пробега.

По данным JICXH 9j, около 30 обследованных двигателей Д-50 имели занижение угла начала подачи топлива до 4 и 24% завышение1 и? до 3 по сравнению с нормальной регулировкой. Отклонения цикловой подачи топлива составили +20/6, 55% форсунок имели заниженное и 1Z% завышенное давление начала подъёма иглы Рв на I...5 МПа.

Отклонение основных регулировок топливной аппаратуры от нормальных установочных значений оказывает большое влияние на износ деталей цилиндро-поршневой группы /ЦПГ/ и кривошипно-шатунного механизма /КШМ/ /рис.1.3. / и надёжность двигателя /рис.ІЛ/. Так, параметр потока отказов двигателей Д-50 у цилиндров с нарушенными регулировками топливной аппаратуры больше в 2 раза, среднее количество отказов - в 2,5 раза, средняя наработка на отказ ниже в 2,1 раза, время поиска, восстановления и простоя боль-. ше в 2,4... 2,б раза по сравнению с цилиндрами, в которых рабочий процесс протекает нормально. Наибольшее влияние оказывает коми лексное нарушение регулировок.

Исследования эксплуатационной надёжности двигателей КамАЗ-740 показывают, что на их долю приходится от 20 до 34 отказов от их общего числа по автонобилю [37,64], Наибольшее число отказов по двигателю приходится на системы питания и охлаждения л

В работе #б7установлено, что отказы автомобилей КамАЗ по конструктивный факторам составляют 21,35», технологическим -31,35 и эксплуатационным - 47,45.

Снижение эксплуатационной надежности автомобилей приводит к увеличению простоев, трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт. Одним из основных направлений в повышении надёжности двигателей и сокращении материальных и трудовых затрат в сфере технической эксплуатации является совершенствование процессов их технического обслуживания и ремонта за счёт внедрения методов и средств диагностирования, позволяющих определять техническое состояние двигателей без разборки и прогнозировать ресурс их безотказной работы.

Существующие в настоящее время методы и средства диагностирования двигателей не в полной мере отвечают потребностям автотранспортных предприятий. Б первую очередь это относится к автопредприятиям небольшой мощности, а также автомобилям, работающим в отрыве от производственных баз.

Расчётно-аналитическое исследование процесса изменения минимального масляного слоя в шатунных подшипниках в процессе эксплуатации

Необходимым условием нормальной работы подшипника жидкостного трения является наличие устойчивого смазочного слоя, разделяющего трущиеся поверхности. Иначе говоря, для обеспечения устойчивого жидкостного трения необходимо, чтобы минимальный зазор между шейкой и подшипником был не меньше некоторой величины, при которой масляный слой будет обеспечен от разрыва вблизи места наибольшего сближения шейки и подшипника, а трение жидкостное не перейдёт в трение полужидкостное. Расчёт ПОДШИПНИКОВ сводится к определению минимальной толщины масляного слоя /ШС/ при возможном варьировании величини зазора.

Условие нестабильности надёжности сопряжения вкладыш-шейка можно сформулировать так: снижение ТМС ведёт к повышению вероятности контактирования микровыступов поверхностей трения. Зависимость эту в определённых пределах толщины масляной плёнки можно считать линейной [33], что можно пояснить схемой взаимодействия микровыступов поверхностей трения (рис.2.1.) .

Как видно из рисунка, при ТЫС, большей суммы двух средних высот микровыступов поверхностей, вероятность взашлодействия теоретически равна нулга /практически же, из-за переменности режимов, больше нуля/. Взаимодействие начинается с величины п равной сумме средних высот микровыступов (рис.2.1.,6). При дальнейшем сближении поверхностей /снижении h/ вероятность взаимодействия иикровыступов /их количество/ возрастает ("pHC.2»I fBj Прогнозирование технического состояния пшуннюс подшипников в процессе эксплуатации по результатам диагностирования воэмошо при наличии обоснованной зависимости 1МС от наработки. Для этого необходима решить, как минимум, три задачи: оценить влияние температури на тепловое расширение деталей доигателя; определить режимы диагностирования /условия существования движения шатувдо-поршневой группы относительно шеек коленчатого вала с выборсой зазора в области ШТ/; выяснить характер изменения ІМС в шатушшх подшипниках в процессе эксплуатации двигателя Оценил влияние температурного режима работы доигателя на величины утолщения и удлинения шатунных вкладышей при полностью разогретом двигателе.

Согласно [89] тепловыделение в подшипнике: где -коэффициент трения в подшипнике колеіштоґош ї -хараі терис-тика трения, представляющая собой безразмерную функцию положения шейки коленчатого вала в подшипнике, границ несущего смазываюцего слоя и отношения длины к диаметру шатунного вкладыша; -коэффициент нагруяенности,- =115 бУ];/ -несущая сила масляного слоя Fx 1440 Н ; -внутренний диаметр вкладыша с/=0,08м ;о)-частота вращения коленчатого вала 0=88,967 с"1 -коэффициент, определяюций посадку шейки в подшипнике, =0,002 69].

Теплота, отводимая корпусом подшипника во внешнюю среду: Рг =l/?-{t„cp) /2.qo/3-So = f8 8T , (г.г) где $-коэффициент теплопередачи, А=12 Вт/ м-град С[89];(\-площадь поверхности подшипника, омываемая маслом, $ =0,013 ШІЙ; -разность-температур в нагруженной зоне и окружающего "масл -у О град С[?0]. Согласно уравнению теплового баланса при установившемся режиме работы подшипника: P=9 Pt , откуда: f = Р Pz - 15Ъ,.7-?,& =ws;9 Вт, (г.ъ) Расход масла через торцы подшипника в секунду: б -0,5- - Ы2- =0,5-0,002- 88,36? оІо5-о,о .с1іН8- Ч2ІЧч %}(г.к) где /-длина подшипника, =0,0 ; 4 -коэффициент истечения масла, а =0,148 [89j. Теплота, перенесшая маслом: где с-объёмная теплоёмкость пасла С =1,72 х Кг Да/ м.град С [89]; д-разность температур масла на выходе и входе из подшипника, град С, Согласно [70 ] удлинение вкладыша по окружности 0»094ш, по ширине д=0,035мм, по толщине; ї&кш образом, утолщение вкладыша при работе двигателя на диагностируемой частоте вращения коленчатого вала разогретого двигателя на результаты измерений практически не влияет. Тоже самое ькмяо сказать п о других деталях ДВС, удлинение которых не влияет на показания прибора из-за их малости [55j,

Для решения второй задачи рассмотрим условия существования двйдения іиатунно-порііневой группы относительно шеек коленчатого вала- С ростом частота вращения колончатого вала возрастает инерционная сила /пропорционально квадрату частоты/. Возрастают такэке силы, направленные против неё; демлфируїсщая /газовая/, механических потерь, гидравлическая. При определённой частоте эти силы выравниваются и начинается выборка зазоров в нижней и верхней головках шатуна. Затем происходит стабилизация перемещения. Для двигателей КамАЗ-740 частота вращения коленчатого вала для проведения измерений составляет 650 мин" , что подтверждается экспериментально /рис,ft.НІ по стабилизации перемещения

Для анализа характера перемещения при обоснованной частоте вращения коленчатого вала выполним силовой расчет на двух нагрузочных: рекимах: при герметичной камере сгорания в условиях отсутствия сгорания и при дросселировании.

Оценка точности средств диагностирования технического состояния КЕМ и достоверности диагностической информации

Как указывалось выше, используемый в настоящее время для ресурсного диагностирования как метод линейных перемещений, основанный на осевом перемінений поршня з области ВМТ под действием давления и разрежения, создаваемого с помощью установки ОІМЗІОТЧТСШіТИ на неработающем двигателе /статический способ/, не отвечает современным требованиям в связи с большой погрешностью, достигающей 20...25 % и значиг тельной трудоёмкостью диагностирования дизеля, составляющей 0,9...2,6 чел.ч. Это одна из причин, из-за которой до настоя-щего времени двигатели продолжают направлять на ремонт, исходя из плановой межремонтной наработки, многие из них ремонтируются преждевременно. Практика внедрений оборудования для безраэборной оценки технического состояния машин и механизмов свидетельствует о реальном сокращении эксплуатационных издержек, подтверждая актуальность создания более аффективных средств диагностирования технического состояния шатунных подшипников.

При оценке и исследовании достоверности диагностической информации возникают глобальные и локальные задачи[53je

Глобальные задачи хшиичаот: определение достоверности /или вероятности ошибок X и II рода/Й-в оценке технического состояния системы по известной достоверности $ измерения СТІГ дельных диагностических параметров /прямая задача/ и необходимой достоверности1 .1 измерения отдельных диагностических параметров при заданной /известной/ достоверности 5 в оценке технического состояния системы /обратная задача/.

Локальные задачи включают: определение достоверности и оценке технического состояния г-го структурного параметр по известной достоверности измерения І-го диагностического параметра /прямая задача/ и необходимой достоверности !3- измерения отдельных диагностических параметров при известной достоверности %- в оценке технического состояния L-VO струк Q турного элемента.

Решение обрубной локальної; задачи даёт неэможность обоснованно назначить требования к достоверности диагностирования исходя из условия минимальной потери информации а состоянии t-ro структурного элемента. Воспользуемся ею и исходя из гарантированной достоверности #=0,95 в оценке технического состояния сопряжений Ш1Ы, определим требование к точности и достоверности измерения зазора и 11,10 в сопряжениях.

Диагностический параметром является разница отхода поршня в ВМТ на величину зазора и /или/ ЩдС в шатунных; податниках. По техническим условиям и заводским чертежам диаметр шейки из-за технологического рассеивания размера составляет от 79,9Ь7 до 80,000, шлздыша от Ь0,015 до 80,050 иСоответственно допустимый диаметр шеііки 79,37 юл, шіладшіа 60,07 ш4] Таким образом, эксплуатационный зазор /т.е. предельное отклонение/ не долл:ен превышать: ГЬ =80,07-79,97=0Дмм. При о этом допускаемое отклонение, с учётом технологического допуска, на размер шейки состгшляет: -80,00С79,070=0,ОЗш, а вкладиша: Д6 =80,07-80,015==0,055мы. Тогда класс точности структурного параметра для шейки коленчатого вала и вкладыша по[&з]: где Ос -предельное отклонение і-го структурного параметра;/ ;-предельное значение 7-го диагностического параметра; (f$) -коэффициент трансформации.

Поскольку в эксплуатации вкладыа изнашивается в среднеы в 2,62 раза быстрее, чем шейка, то от общего износа ОДш на его долю приходится: в О/ (- -о1о?г/ а на долю шейки: Пи/ о,о2& . Тогда коэффициент влияния J в соответствии с 93j: откуда требуемая приведённая: погрешность измерения диагностического параметра: ІЩ-$ф / г /в уг г . С2-5) Для оценки достоверности диагностирования вычислим коэффициенты функционального веса параметра hf Задавшись А- =0,95 при/Ц 0,28 по формуле („S3Jnoлучим: откуда достоверности диагностирования:

Таким образом, для гарантирования достоверности Z)-0,95 оценки телзического состояния вкладышей, диагностирование не-обходшо осуществлять с достоверностью не ниже 0,97, При этом достоверность оценки технического состояния шейки нс ниже [93 J:

То есть при заданных условиях эксплуатации диагностирование необходимо проводить с погрешностью не ниже ?,? при достоверности 0,97,

Таким образом" статический способ/55] (pHc.c.5JHe удов-летворяет требованиям точности и достоверности на всём возможном диапазоне изменения суммарного зазора. Инерционный способ соответствует требуемой точности и достоверности лишь при предельных и близких к нему значениях зазора в подшипниках.

Экспериментальная проверка режимов диагностирования и параметров технического состояния шатунных подшипников

Целью экспериментальных исследований является проверка способа диагностирования двигателя по паре&етрам условий смазки шатунных подшипников, проверка аналитических исследований и эффективности систем обеспечения работоспособности двигателя за срок его службы предупредительными и капитальными ремонтами.

При современном уровне форсирования автомобильных дизелей максимальные удельные нагрузки на шатунные подшипники достигают 45...50 МПа, что обусловливает применение вкладышей из высокопрочных антифрикционных материалов9 к недостаткам которых относятся низкие антиз ад ирные свойства. Вкладыши из таких материалов без прирабсточного покрытия не работают, и, таким образом, покрытие должно сохраняться в течение максимально большого срока службы ДВС. Таїс как величина этого покрытия составляет-лишь 20 ШІМ, его сохранность зависит от многих факторов: качества и топкости фильтрации моторного масла, уровня технологических и эксплуатационных отклонений, зазоров в сопряжении, деформаций элементов кривошипной головки шатуна и др, комплексным параметром, по которому ыошо наиболее достоверно оценить влияние перечнеленных параметров на работоспособность шатунных подшипников, является ТМС в сопряжении "коленчатый вал - вкладыши".

Приняв за оценочный критерии сохранение ренима жидкостного трения в подшипнике, можно определить влияние износа деталей на ресурс сопряжений КИМ в заданных условиях эксплуатации.

В первой части экспериментального исследования проводилась проверка полученных аналитических зависимостей в лабораторных условиях на двигателе КамАЗ-740 в соответствии с разработанными методиками Выше было доказало, что длл обеспечения необходимой достоверности диагностирование нужно проводить с погрешностью не выше 7,7. Поэтоыу, диагностическое устройство спроектировано исходя из этих требований. Статическая оценка точности устройства проводилась в лабораторных условиях на стенде с ДОС. Для этого снимали поддон двигателя /предварительно слив тласло/ и между щёк колешатого вала устанавливали приспособление (рис.4.1.) с индикатором часового типа [з], ножа которого упиралась в шшіюю крышку шатуна /поршень в ВМТ такта сзкатия/. Микрометрическим винтом подводили щуп, укреплённый на месте форсунки к поршню. В момент касания /определялся по загорающемуся светодиоду/ щупа с поршем фиксировали соответствующее этому полояенига значение на измерительном секторе микрометрического винта, после чего ізрті поднимали на 0,5.,,1,0 мм. Прикладывая усилие к нижней,головке шатуна, следили за показаниями индикатора, иксиуя,разницу перемещений шатуна с поринем- Не снимая нагрузки, измеряли перемещение поршня изготовленным, устройством и сравнивали с показаниями индикатора Схема оценки точности средства диагностирования представлена на рис.4.2. Испытания проводились и с созданием обратной выборки зазоров /к оси коленчатого вала/ за счёт создания повышенного давления в надпоршпевом пространстве, В обоих случаях, результаты измерений бшш одинаковы и соответствовали значениям зазоров механизма.

Погрешность измерения 1МС не превышала 556. Метод применим-для исследовательских целей в лабораторных условиях и использован для динамическое корректировки и оценки точности разработанного устройства на двигателе КамАЗ-740.

Для записи сигнала датчика использовали шлейф осциллографа ГЇІ2001Т. На шлейфовий осциллограф выводили также сигнал от отметчика ВМТ и сигнал, снимаемый со светодиода разработанного устройства. Испытания и замер ЇМС проводили с пятикратной повторяемостью и определением погрешности, которая не превышала 7Э5% {рис.4.3.J.

Для выявления информативной частоты вращения коленчатого вала при диагностировании проводили аналитические и экспериментальные исследования в лабораторных условиях в рабочем диапазоне изменения температур и частоты вращения коленчатого вала. Аналитически установленное значение частоты вращения коленчатого вала /850 мин / согласуется с результатами экспериментальных исследовании (рис.4.4.}.

Измерения 1МС в течение всего периода эксплуатации 34 ДВС КамАЗ-740 проводили разработанным и изготовленным устройством. При зазоре в шатунных подшипниках 80... 100 мкм в сопряжениях наблюдается сплошная масляная плёнка, нздёшю разделяющая рабочие поверхности деталей. При зазоре ІК0...Ш) мш масляная плёнка временами надрывается с образовавшем гюлу ;шдкостного трения. Эти надрывы происходят в верхней и нишей мертвых точкам при перекладки поршня и способствуют образованию иатиров на вкладышах. В табл.4Л показана связь диагностического параметра, /отход поршня в ВМТ/ со структурным /ЖС/. При зазоре 220...240 мкм в верхних и нижних мертвых точках масляная пленка отсутствует. И только в других полоненнях поршя по углу поворота-коленчатого вала наличие остатка масляноїї плёнки, В таком режиме работа сопряжения недопустима из-за возможности аварийных повреждении. Характер изменения ШС в шатунном подшипнике по углу поворота коленчатого вала представлен в приложении 2.

Похожие диссертации на Методика определения технического состояния шатунных подшипников для корректирования долговечности ДВС