Диссертация (1026217), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Раздельное (а) и суммарное на сравниваемых нагруженной (Н)и ненагруженной (НН) сторонах стенки цилиндра (б) количество масла в ммдлины его столба в трубке-удлинителе по итогам прокрутки коленчатого валаустановки в условиях сжатия воздуха в цилиндре на частоте вращения3600 мин-1 в течение 15 минПредставленный на Рисунке 4.15 характер маслоснабжения, при которомненагруженная сторона цилиндра получает больше масла, чем нагруженная,является аномальным, поскольку противоречит принципу согласования условийсмазки условиям нагружения, а именно: во избежание масляного голодания и, какследствие, повышенного износа и задира, нагруженная сторона стенки цилиндрадолжна получать соответствующее нагрузке, т.е.
большее, количество смазочногоматериала, чем ненагруженная сторона.Несмотря на ограниченность рамками одной методики и объекта,полученные результаты в целом подтвердили высказанную в исследовании [157]143 гипотезу существования аномальной неравномерности распределения масла похарактерным сторонам стенки цилиндра, что, как было отмечено в выводахопубликованной по результатам данного эксперимента работы [158], говорит впользу продолженияизучения особенностей маслоснабжения цилиндровчетырехтактных ДВС с традиционным КШМ и комбинированной системойсмазки для повышения их надежности.4.3 Выводы по четвертой главе1.
В ходе подготовки к проведению экспериментальных работ на основанииранее выполненных расчетных исследований был спроектирован и изготовленопытный поршень с ребрами жесткости на внутренней поверхности юбки,конструкция которого имела отличительные признаки, защищенные патентом наполезную модель.2. Разработана и изготовлена макетная установка на базе дизеля 1Ч 8,5/8,0,которая была использована для проведения безмоторных испытаний по оценкеуровня энергосбережения серийного и опытного поршней, а также (впервые впрактике решения таких задач) проверке условий маслоснабжения ЦПГ.3. В результате сравнительных испытаний серийного и опытного поршнейдизеля 1Ч 8,5/8,0 на макетной установке получено, что опытный поршеньобеспечивает по трем контрольным показателям (температуре стенки цилиндра,температуре моторного масла в картере и моменту сопротивления) припрокручивании без сжатия, сгорания и охлаждения значимое снижениемеханических потерь на 3...9%.4.Впервыепредложениуспешнореализованнапрактикеэкспериментальный метод оценки условий маслоснабжения цилиндра поколичеству моторного масла, снятого при прочих равных условиях поршневымикольцами с противолежащих нагруженной и ненагруженной сторон стенкицилиндра.144 5.
Проверка на макетной установке условий маслоснабжения цилиндрадизеля 1Ч 8,5/8,0 подтвердила правомерность ранее высказанной гипотезы овозможности возникновения аномального маслораспределения, при которомнагруженная сторона цилиндра получает меньшее количество масла, чемнагруженная сторона : обнаруженная в опытах разница составила от 18% до трехраз.145 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. Обзор состояния проблемы указал на актуальность снижения потерь натрение в ЦПГ двигателей с воздушным охлаждением и позволил определитьперспективные направления снижения этих потерь применительно к двигателюобъекту исследования: дизелю 1Ч 8,5/8,0 (ТМЗ-450Д).2.
Расчетно-аналитическим исследованием гидродинамики и моделированием НДС поршня в цилиндре установлено, что искажения заданного чертежомбочкообразного профиля юбки поршня снижают ее гидродинамическую несущуюспособность,акомпенсацияэтогоискаженияможетбытьдостигнутаповышением жесткости юбки.3. В результате применения принципа согласования к конструкции и условиям работы деталей ЦПГ дизеля 1Ч 8,5/8,0 получены рациональные с точкизрения снижения трения параметры профиля юбки поршня, верхнего поршневогокомпрессионного кольца и образующей цилиндра, а также разработаны семьопытных технических решений с ожидаемым эффектом энергосбережения.4. Расчеты с применением программ PISTON-DHT и RING указали наснижение механических потерь в ЦПГ дизеля 1Ч 8,5/8,0 на 4...7 % при использовании опытных конструкций поршня и поршневых колец; моделирование НДСцилиндра под действием монтажной нагрузки выявило уменьшение на 64...86%искажений исходной геометрии цилиндра в результате перехода с серийнойнесущей на опытную свободную схему крепления цилиндра на фланцевыхшпильках с участками повышенной жесткости.5.
Экспериментальная проверка, выполненная с использованием калориметрического метода оценки малых изменений механических потерь, подтвердилаэффективность применения для дизеля 1Ч 8,5/8,0 поршня с ребрами жесткостиюбки, снижение энергетических затрат на трение которого по сравнению с серийным вариантом исполнения этой детали составило от 3 до 9%.6. В ходе проведения опытов была выявлена аномалия маслоснабжения цилиндра дизеля 1Ч 8,5/8,0, при которой так называемая нагруженная сторона стен-146 ки цилиндра получает как минимум на 18% меньшее количество моторного масла, чем ненагруженная.147 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Рикардо Г.Р.
Быстроходные двигатели внутреннего сгорания: пер. сангл. / под общ. ред. М.Г. Круглова. М.: ГНТИ, 1960. 406 с.2.Фомин В.Н., Кокорев И.А. Исследование трения легкого двигателя.М.: НАТИ, 1931. 124 с.3.Пикман А.Р. Исследование и снижение расхода масла в высокообо-ротных дизелях: автореф. дис. … докт. техн. наук. Ленинград. 1980. 27 с.4.Никишин В.Н. Формирование и обеспечение качества автомобильногодизеля.
Часть I. Наб. Челны: Изд-во Камской госуд. инж.-экон. акад., 2006. 456 с.5.Никишин В.Н. Формирование и обеспечение показателей качестваавтомобильных дизелей на стадии их проектирования и доводки: дис. … докт.техн. М.. 2006. 377 с.6.Krause H. Ein Beitrag zur Optimierung von Reibung, Verschleiss undOlhaushalt an Kolben-Ring-Zylinder Systemen // MTZ. 1986. Bd. 47, Nr. 4.
S. 161165.7.Shin K., Tateishi Y., Furuhama S. Measurement of oil-film-thickness be-tween piston ring and cylinder // SAE Tech. Pap. Ser. 1983. № 830068. Р. 15.8.Dow T.A., Schiele C.A., Stockwell R.D. Technique for ExperimentalEvaluation of Piston Ring Film Thickness // Trans. Of the ASME Journal of LubricationTechnology. 1983. Vol.105, No3. P. 353-360.9.Spearot J.A., Murphy C.K., Rosenberg R.C. Measuring the Effect of OilViscosity on Oil Film Thickness in Engine Journal Bearings // SAE Tech. Pap. Ser.1983. № 831689. Р.
13.10.Takaharu G., Shun-ichi A.N., Yasuo N. Measurement of Piston and PistonRing Assembly Friction Force // SAE Tech. Pap. Ser. 1985. № 851671. Р. 10.11.Uras H.M., Patterson D.J. Oil and Effects on Piston-Ring Assembly Fric-tion by the Instantaneous IMEP Method // SAE Tech. Pap.
Ser. 1985. № 850440. Р. 10.148 12.Uras H.M., Patterson D.J. Effect of some Piston Variables on Piston andRing Assembly Friction // SAE Tech. Pap. Ser. 1987. № 870088. Р. 11.13.В.П. Андропов [и др.]. Распределение масляной пленки в зазоре «ци-линдр-поршневое кольцо» // Автомобильная промышленность. 1987. № 7. С.
8-9.14.Такигути М., Матида К., Фурухама С. Сила трения поршня о стенкуцилиндра высокооборотного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания //Проблемы трения и смазки. 1988. № 4. С. 106-112.15.Ryk G., Etsion I. Testing pistons rings with partial laser surface texturingfor friction reduction // Wear.
2006. № 261. S. 792-796.16.Рык Г.М., Никитин Ю.Н., Филатов В.И. Особенности влияния режи-мов работы дизеля на условия смазывания компрессионных колец // Двигателестроение. 1988. №3. С. 42-44.17.Чистяков В.К. Путинцев С.В., Калинкин В.И. О кромочном контакте исиле трения дезаксиального поршня в реверсной зоне хода // Двигателестроение.1980.
№ 9. С. 28-30.18.Tiele E. Ermittlung der Reibungsverluste in Verbrennungsmotoren // MTZ.1982. Bd. 43, Nr. 6. S. 253-258.19.Чистяков В.К., Песоцкий Ю.С., Путинцев С.В. Характер трения в ци-линдро-поршневой группе двигателя внутреннего сгорания в условиях вибрации тего влияние на механические потери // Трение и износ. 1985. №2, т. 6.
С. 359-367.20.Петриченко Р.М., Шабанов А.Ю. Механизм образования смазочногослоя под комплектом поршневых колец ДВС // Двигателестроение. 1987. №4. C.610.21.Пикман А.Р. Снижение расхода масла на угар в двигателях трактор-ного типа. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1975. 32 с.22.Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателей внутренне-го сгорания: Справочное пособие /Р.М.
Петриченко [и др.]. Л.: ЛГУ, 1990. 248 с.23.А.Ю. Шабанов [и др.]. Новая гипотеза природы радиальной вибра-ции поршневых колец // Двигателестроение. 1988. № 1. С. 58-60.149 24.Савельев С.М. Перемещение масла рабочей поверхностью поршнево-го кольца // Двигателестроение. 1981. № 10. С. 10-12.25.Бурштейн Л.М. Расчет толщины масляного слоя на стенке цилиндраДВС // Машиноведение. 1981.
№ 4. C. 97-103.26.Бурштейн Л.М., Кобяков С.В. Основы расчетов смазки и тренияпоршневого кольца // Двигателестроение. 1985. № 3. C. 6-9.27.Бурштейн Л.М. Трение и смазывание пары поршневое кольцо-цилиндр ДВС. Проблемы и перспективы // Автомобильная промышленность.1987. № 4. C. 6-8.28.Бурштейн Л.М., Кобяков С.В. Исследования процессов смазывания итрения поршневых колец ДВС // Двигателестроение. 1990. № 11. C. 56-59.29.Бурштейн Л.М., Кобяков С.В. Исследования процессов смазывания итрения поршневых колец ДВС. Смазывающее действие поршневых колец // Двигателестроение.
1990. № 12. C. 42-46.30.Бурштейн Л.М., Кобяков С.В. Исследования процессов смазывания итрения поршневых колец ДВС // Двигателестроение. 1991. № 1. C. 52-57.31.Мохнаткин Э.М. Расчетная оценка толщины масляной пленки, фор-мируемой поршневым кольцом // Двигателестроение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
