Автореферат (1026216)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиАГЕЕВ Артём ГеннадьевичСНИЖЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В БЫСТРОХОДНОМ ДИЗЕЛЕВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМКОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ ЦПГСпециальность 05.04.02-Тепловые двигателиАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква, 2017 г.Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетномобразовательномучреждениивысшегообразованияМосковскийгосударственный технический университет им.

Н.Э. Баумана (национальныйисследовательский университет) (МГТУ им. Н.Э. Баумана)Научный руководитель:Путинцев Сергей Викторович,доктортехнических наук, профессоркафедрыпоршневых двигателей МГТУ им. Н.Э.БауманаОфициальные оппоненты: Васильев Александр Викторович, доктортехнических наук, профессоркафедрытеплотехники и гидравлики ФГБОУ ВОВолгоградскогогосударственноготехнического университетаВальехоМальдонадоПаблоРамон,кандидат техническихнаук,доценткафедры департамента машиностроения иприборостроения Инженерной академииРоссийского университета дружбы народовВедущая организация:Владимирский государственныйуниверситет им.

А.Г. и Н.Г. СтолетовыхЗащита диссертации состоится « 2 0 » июня2017 г. в 14:00 ч. назаседании диссертационного совета Д212.141.09 при ФГБОУ ВО МГТУ им.Н.Э. Баумана по адресу: 105082, г. Москва, Рубцовская наб., д. 2/18, Учебно­лабораторный корпус, ауд. 947.Ознакомиться с диссертацией можно в библиотеке МГТУ им.

Н.Э.Баумана и на сайте www.bmstu.ru.Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенныепечатью учреждения, просим направлять по адресу: 105005, г. Москва 2-яауманская ул., д. 5, МГТУ им. Н.Э. Баумана, ученому секретарюдиссертационного совета Д212.141.09.Автореферат разослан «___ » __________ 2017 гУченый секретарь диссертационного совета,кандидат технических наук, доцент“^"Тумаш ев Р.З.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы.

Известно, что цилиндропоршневая группа(ЦПГ) практически во всех типах двигателей внутреннего сгорания (ДВС)является средоточием потерь на трение и изнашивание деталей. Однако осо­бое место в этом ряду занимают быстроходные дизели с воздушным охлаж­дением, у которых проблема повышенных механических потерь и изнашива­ния деталей вообще, а деталей ЦПГ, в особенности, проявляется в наиболь­шей степени.Это обусловлено как спецификой крепления оребренных цилиндровна блоке, так и условиями их охлаждения.

В работах известных исследовате­лей конструкций ДВС обращалось внимание на высокий уровень деформа­ций цилиндра и поршня в ДВС с воздушным охлаждением, вызываемыхмонтажными, температурными и динамическими факторами.Анализ конструкции и опыта эксплуатации универсальных малораз­мерных быстроходных дизелей с воздушным охлаждением производстваОАО АК «Туламашзавод» (далее то тексту - ТМЗ) показал, что эти силовыеагрегаты имеют резервы снижения механических потерь и износа.Устранение отставания в уровне конструкционного совершенства иповышение за счет этого конкурентноспособности указанных выше изделийотечественного двигателестроения обусловили актуальность темы даннойработы.Цель исследования состоит в разработке и проверке эффективностиприменения ряда рациональных с точки зрения снижения механических по­терь технических решений для основных деталей ЦПГ быстроходного дизеляс воздушным охлаждением.Для достижения поставленной цели предусматривается решение сле­дующих задач:1.

Анализ тенденций конструирования деталей ЦПГ современных бы­строходных ДВС и оценка соответствия этим тенденциям конструкций соот­ветствующих деталей дизелей ТМЗ.2. Процедура применения принципа согласования для получения чис­ленных значений параметров трибологически рациональных профилей дляюбки поршня, поршневых колец и цилиндра двигателя-объекта исследова­ния.3.

Расчетно-аналитическая оценка влияния типичных искажений про­филя юбки поршня на гидродинамическую несущую способность юбки(ГНС).4. Моделирование деформации юбки поршня и цилиндра при нагру­жении юбки гидродинамической реакцией со стороны масляного слоя, а ци­линдра усилиями анкерных связей.5. Разработка новых технических решений для поршня, поршневогокольца и цилиндра на уровне изобретений, конструкторской документации и1(выборочно) опытных образцов с последующей сравнительной расчетной иэкспериментальной проверками эффективности их применения с точки зре­ния снижения механических потерь.Положения, содержащие научную новизну:1.

Процедура и результаты применения принципа согласования дляконструкционной модернизации поршня, верхнего компрессионного порш­невого кольца и цилиндра для обеспечения снижения механических потерь вЦПГ двигателя-объекта исследования.2. Метод и результаты расчетно-аналитической оценки влияния ти­пичных искажений бочкообразного профиля юбки поршня на ее ГНС.3.

Постановка и результаты численного моделирования деформацииюбки поршня и цилиндра при нагружении поршня гидродинамической реак­цией со стороны масляного слоя, а цилиндра - сжимающими силами анкер­ных связей.Методы исследования:1) расчетно-теоретический анализ ГНС бочкообразного профиля юбкипоршня;2) численное моделирование деформации, а также динамики, гидро­динамики и трибологии поршня, цилиндра и поршневого кольца;3) эксперимент на макетной установке, выполненной на базе двигате­ля-объекта исследования.Достоверность и обоснованность научных положений и результатовработы обусловлены применением классической теории гидродинамическойсмазки и граничного трения; использованием апробированных расчетныхсредств; подтверждением результатов расчета в ходе экспериментов, выпол­ненных на типовом, метрологически аттестованном оборудовании с учетомпогрешностей измерений контрольных показателей при обработке и сопос­тавлении результатов.Практическая ценность результатов работы состоит в:1.

Технических эскизах, рабочих чертежах и выполненных в металлеобразцах энергосберегающих деталей ЦПГ для двигателя-объекта исследова­ния.2. Процедуре применения принципа согласования для проектированиядеталей ЦПГ с пониженным трением.3. Устройствах и методиках экспериментальной оценки малых изме­нений механических потерь и условий маслоснабжения сопряжения «ци­линдр-поршень».Работа выполнена на кафедре поршневых двигателей Московского го­сударственного технического университета им. Н.Э.

Баумана. Экспериментыпроведены в лаборатории двигателей кафедры тепловых двигателей и энер­гетических установок Владимирского государственного университета им.А.Г. и Н.Г. Столетовых. Полученные в результате исследования техническиерекомендации и объекты, в том числе защищенные соответствующими па­2тентами на полезные модели и изобретения детали ЦПГ быстроходного дви­гателя-объекта исследования - дизеля с воздушным охлаждением 1Ч 8,5/8,0(ТМЗ-450Д), расчетные модели и результаты их применения используются вучебном процессе кафедры поршневых двигателей МГТУ им.Н.Э.

Баумана иотделе дизелей ТМЗ.Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на НТК:«Студенческая весна» МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва, 2012-2013 г.);МНТК «Актуальные проблемы автомобильного транспорта» (г. Владимир,2013 г.), ВНТК «Будущее машиностроения России» (г. Москва, 2013 г.);МНПК «Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств» (г.Владимир , 2015-2016 г.).Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ,из них 7 в изданиях по списку ВАК РФ; получено два патента на полезныемодели; в стадии оформления положительного решения экспертизы находит­ся заявка на изобретение.Структура и объем работы.

Диссертация состоит из оглавления,введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения.Она включает 146 страницы основного текста, содержащего 15 таблиц и 77рисунков, а также 15 страниц списка литературы из 158 наименований и 16страниц приложения.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснован выбор темы, сформулированы цель и задачиработы, изложены методы исследования, приведены выносимые на защитунаучные положения.В первой главе обсуждены режимы трения и баланс механическихпотерь в ДВС, показана актуальность снижения механических потерь в ЦПГ,обсуждены современные тенденции конструирования деталей указаннойгруппы в этом направлении, проанализировано соответствие этим тенденци­ям конструкции дизелей ТМЗ.Вклад в разработку научных основ рационального конструирования,снижения и оценки механических потерь ЦПГ ДВС внесли Гинцбург Б.Я.,Никишин В.Н., Петриченко Р.М., Путинцев С.В., Рождественский Ю.В., РыкГ.М., Furuhama S., Ricardo H., Todsen U.

и др.Из результатов работ этих исследователей, а также анализа мировыхсовременных направлений конструирования быстроходных ДВС следует, чтоодним из эффективных путей решения задачи снижения механических по­терь на трение является научно обоснованная модернизация трущихся дета­лей, связанная с адаптацией конструкции к условиям внешних силовых итемпературных воздействий, разработкой не только новых методов профили­рования поверхностей трения, но и обеспечения сохранения рациональныхзначений профиля во время работы двигателя.3Решение указанных аспектов проблемы снижения механических по­терь составило вышеприведенные цель и задачи диссертации.Во второй главе получена и проанализирована эмпирическая зависи­мость общих механических потерь (давления трения) от основных показате­лей конструкции и режима работы современных быстроходных ДВС, позво­лившая установить доминирующее влияние на механические потери не толь­ко скоростного режима, но и температуры моторного масла, что указало наважную роль профилирования смазываемых деталей; представлено описаниесути принципа согласования и его применения для рационального проекти­рования трущихся деталей ЦПГ дизеля 1Ч 8,0/8,5; выполнен гидродинамиче­ский анализ влияния типичных искажений профиля юбки поршня на ее ГНС;Для обоснования эффективности профилирования поверхностей тре­ния деталей ЦПГ было целесообразно выяснить роль влияющих факторовконструкции и режима работы на общие механические потери ДВС.Анализ, в котором использовалась представительная выборка экспе­риментальных данных по современным отечественным и зарубежным быст­роходным дизелям, позволил на основе применения метода наименьшихквадратов получить эмпирическую зависимость (1), связывающую давлениетрения с указанными выше факторами:p (c , p .

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации