Введение к работе
Актуальность работы. Условия эксплуатации двигателей внутреннего сгорания предъявляют высокие требования к их долговечности.
Требования к долговечности в равной степени относятся и к отремонтированной технике, в том числе к дизелям.
Одним из факторов, определяющих долговечность двигателей, является состояние поверхностей трения. Установлено, что от обкатки зависит не только первоначальный (приработочный) износ, но и установившийся износ, то есть первоначальная приработка может влиять на интенсивность изнашивания при длительной эксплуатации машин. Прежде всего это относится к деталям ци-линдропоршневой группы дизелей. При формировании поверхностей трения необходимо обеспечивать получение оптимальных триботехнических характеристик сопрягаемых поверхностей, таких как низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, оптимальные физико-механические свойства. В значительной степени они определяются способами обработки поверхностей трения. В последнее время разработаны новые технологические процессы финишной обработки, которые позволяют снизить приработочный износ и повысить антифрикционные свойства (повысить смазку деталей, снизить коэффициент трения и т.д.), а также уменьшить время приработки пар трения.
Однако анализ информации, полученной из печатных и электронных источников, дает возможность утверждать, что не все резервы интенсификации процессов приработки дизелей в части применения новых способов финишной обработки гильз цилиндров исчерпаны.
В последнее время быстро развивается рынок разнообразных антифрикционных материалов, присадок и добавок в масла, которые образуют защитные пленки на трущихся поверхностях. Возможность применения таких препаратов для придания рабочим поверхностям оптимальных триботехнических характеристик на этапе их окончательной обработки при ремонте или изготовлении дизелей.
Обкатка, как завершающая технологическая операция ремонта, определяет долговечность узлов трения и надежную работу дизеля. От качества приработки деталей в период обкатки во многом зависит ресурс дизеля в целом.
Долговечность отремонтированного дизеля в значительной мере зависит от качества приработки и, как следствие, надежной работы одного из его самого ответственного узла - цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), на долю которого приходится до 47 % отказов двигателя.
Такое влияние ЦПГ на долговечность двигателя объясняется наиболее тяжелыми условиями его работы, особенно в период обкатки. Поэтому приработка ЦПГ двигателя, как узла, работающего в экстремальных условиях, протекает значительно дольше других узлов и во многом определяет ресурс двигателя в целом.
Поэтому влияние обработки гильз цилиндров различными антифрикционными материалами при ремонте или изготовлении ДВС на характеристики рабочих поверхностей и процесса приработки сопряжений является актуальной темой для исследований.
Цель исследования. Повышение качества, направленное на увеличение послеремонтного ресурса за счет внедрения метода ускоренной обкатки дизелей с применением новой технологии приготовления и подачи присадочного материала.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели исследования предусмотрено решение следующих задач:
разработать методику ускоренной обкатки дизелей;
обосновать параметры и разработать устройство для подачи приработоч-ной присадки в камеру сгорания дизелей;
теоретически и экспериментально обосновать режимы и длительность ускоренной обкатки дизельных двигателей;
разработать методику для определения послеремонтного ресурса ускоренной обкатки дизельных двигателей;
определить экономическую эффективность внедрения разработанного метода ускоренной обкатки дизелей.
Объект исследования. Процесс ускоренной обкатки дизельных двигателей Д-144 производства ОАО «Владимирский моторный завод».
Предмет исследования. Количественные и качественные показатели ускоренной обкатки дизеля.
Методы исследования. Теоретические исследования проводили с использованием комплексного метода исследований, включающего стендовые и эксплуатационные испытания процесса ускоренной обкатки.
Для экспериментальных исследований использовали современные методики ускоренной обкатки двигателя внутреннего сгорания, методы планирования эксперимента. Результаты теоретических исследований подтверждаются данными экспериментальных исследований, выполненных с помощью стандартных методик обкатки двигателя, что подтверждает их достоверность.
Научная новизна заключается в:
разработке метода и алгоритма ускоренной обкатки дизеля;
получении зависимостей параметров мощности дизелей, расхода топлива и масла от продолжительности обкатки;
обосновании методики оценки качества ускоренной обкатки двигателя внутреннего сгорания.
Практическая значимость результатов исследования заключается в повышении качества ускоренной обкатки дизельных двигателей за счет:
устройства для подачи приработочной присадки в камеру сгорания ДВС, позволяющее улучшать эксплуатационные характеристики дизеля;
способа ускоренной обкатки дизеля, позволяющего положительно влиять на приработку трущихся деталей ДВС;
методики ускоренной обкатки, позволяющей определять послеремонтный ресурс дизелей Д-144.
Реализация результатов исследований работа является одним из пунктов плана НИОКР ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт» на 2010-2014 г. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в раз-
личных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства».
Результаты теоретических и экспериментальных исследований рассмотрены и внедрены в ООО «Дизель Сервис» г. Лыского Нижегородской области.
Основные положения, выносимые на защиту:
результаты обоснования методики и режимов ускоренной стендовой обкатки дизельных двигателей;
обоснование параметров устройства для подачи приработочной присадки в камеру сгорания дизельных двигателей;
методика для определения послеремонтного ресурса ускоренной обкатки дизелей;
методика управления процессом ускоренной обкатки дизелей;
экономическая эффективность внедрения разработанного метода ускоренной обкатки дизельных двигателей.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на: XVI Международной научно-практической конференции «Социально-экономические проблемы развития муниципальных образований» (ГБОУ ВПО НГИЭИ, г. Княгинино, 2012 г.); III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и ученых «Основные направления развития техники технологии в АПК и легкой промышленности» (ГБОУ ВПО НГИЭИ г. Княгинино, 2012 г.); IV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и ученых «Основные направления развития техники технологии в АПК и легкой промышленности» (ГБОУ ВПО НГИЭИ г. Княгинино, 2013 г.); XVIII Нижегородской сессии молодых ученых. Технические науки (г. Арзамас, 2012 г.); Международная научная сессия (МНС-12) «Инновационные проекты в области агроинженерии» (ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина, 2012 г.); XII Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (НГТУ им. Алексеева, г. Н. Новгород, 2013); Научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Проблемы и перспективы развития аграрной экономики» (ГБОУ ВПО НГИЭИ г. Княгинино, 2013 г.); грант Нижегородской области в сфере науки и техники (ГБОУ ДПО «ННИЦ», 2013 г.).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 11 работах, в том числе: 3 работы опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ; 4 материалах международных конференций. Общий объем публикаций составил 2,94 печ.л., из них авторских 1,33 печ.л.
Структура и объём работы. Диссертация содержит введение, 5 разделов, выводы, список используемой литературы и приложения. Работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 63 рисунка, 13 приложений. Список литературы включает 140 наименований.
