книги из ГПНТБ / Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей

дящих к схватыванию (сварке) и вырыванию частиц металла. Задиры вызываются такими же недостатками, как и натиры.

Наплывы, так же как и задиры, являются следстви­ ем высоких местных температур на микроучастках тру­ щихся поверхностей, в результате чего металл с одной трущейся поверхности переносится на другую. Этот вид дефекта наблюдается главным образом на шейках и подшипниках коленчатых валов.

Заклинивание сопряженных деталей происходит при общем повышенном нагреве их вследствие недостаточ­ ного зазора между ними и плохого поступления к ним смазки. Этот дефект чаще всего образуется у шеек и подшипников коленчатого вала, поршневых пальцев и их втулок.

Залегание поршневых колец в канавках поршней воз­ никает вследствие малого зазора между канавками и кольцами, недостаточной смазки и местного перегрева поверхностей колец и зеркала цилиндров.

Неравномерная и неполная приработанность тру­ щихся поверхностей вызывается неравномерным удель­ ным давлением сопряженных деталей в результате не­ полной взаимной прилегаемости.

Основываясь на вышеприведенных и многих других исследованиях, можно сделать следующие общие вы­ воды:

1.Обкатка двигателей является важным технологи­ ческим процессом, от которого зависит качество отре­ монтированных двигателей.

2.На маловязких маслах поверхности деталей дви­ гателей прирабатываются быстрее, чем на маслах

3.При проточно-циркуляционной системе смазки луч­ ше охлаждаются трущиеся детали и лучше удаляются продукты износа из зазоров между трущимися поверх­ ностями.

4.Циркулирующее масло в системе смазки при об­ катке двигателей надо фильтровать так, чтобы в масле оставались продукты износа малых размеров.

5.Наличие абразива в масле ускоряет прирабатывание трущихся поверхностей. При использовании аб­ разивов в масле необходимо контролировать его коли-

50

чество и качество. Запрещается бесконтрольно приме­ нять абразив.

6. Применение специальных масел с поверхностноактивными присадками ускоряет прирабатываемость трущихся поверхностей.

7. Холодная обкатка двигателей крайне важна. Она позволяет значительно уменьшить прорывы газов из камер сгорания в картер и проникновение масла из картера в камеры сгорания при горячей обкатке.

Чтобы холодная обкатка была наиболее эффектив­ ной, двигатели следует обкатывать на оборотах, при­

лей проводить на отдельных рабочих местах. В этом случае можно применять различные масла: специаль­ ное при холодной обкатке и нормальное при горячей

ние, позволяющее обосновать применение нового ре­ жима.

9. Сокращение режимов обкатки двигателей можно провести в том случае, если повысить качество и точ­ ность изготовления деталей, качество и чистоту сборки узлов, механизмов и двигателя в сборе.

На основании проведенного анализа способов и по­ казателей оценки качества приработки двигателей и рассмотрения дефектов приработки можно сделать вы­ воды, что в условиях ремонтных" предприятий можно оценивать качество приработки следующими способами:

1. Визуальным осмотром трущихся поверхностей (зеркало цилиндров, поршневые кольца, шейки и под­ шипники коленчатых валов).

2. Величиной уменьшения момента для прокручива­ ния двигателей во время холодной обкатки.

3.Величиной момента для прокручивания двигателя после горячей обкатки (при условии нормального теп­ лового состояния двигателя).

4.Количеством газов, прорывающихся в картер и выходящих из него через сапун или отверстия для за­ ливки масла.

Для этого должен быть специальный счетчик; изме­ рять необходимо при номинальной мощности двигателя

инормальном его тепловом состоянии.

5.По показателям мощности, числу оборотов и рас­ ходу топлива.

6.По расходу (угару) масла (для этого необходимо

периодически проверять качество приработки).

Н Е К О Т О Р ЫЕ ВЫВОДЫ О СОКРАЩЕНИИ Р Е Ж И М О В ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Дальнейшее сокращение режимов обкатки трактор­ ных двигателей рекомендуется вести в двух направле­ ниях: 1) повышение качества конструкции и технологии изготовления деталей и 2) форсирование процессов прирабатываемости трущихся поверхностей при обкатке собранных двигателей.

Для повышения моторесурса отремонтированных двигателей необходимо выполнять требования техниче­ ских условий на ремонт. К основным требованиям от­ носятся:

1.Соблюдение точности цилиндрических поверхно­ стей деталей двигателей, величины зазоров между тру­ щимися поверхностями, точности центрирования осей деталей и.механизмов.

2.Соблюдение качества обработки поверхностей, чи­ стоты фильтрации картерной смазки, воздуха, посту­ пающего в цилиндры, и чистоты сборки двигателей. Осо­ бенно тщательно должны быть очищены и промыты ка­ налы системы смазки в блоках, коленчатых валах и шатунах.

3.Контроль качества мойки, дефектовки и ремонта

шпилек коренных подшипников, шпилек головки блока при сборке, для этого необходимо пользоваться динамо­ метрическими ключами.

52

5. Проверка параллельности осей головок и длины шатунов, параллельности осей шатунных и коренных

6. Проверка мощности и расхода топлива, макси­ мальных и минимальных оборотов холостого хода, дав­ ления масла в системе смазки и степени нагрева дета­ лей при испытании двигателя.

ИСПЫТАНИЕ ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Испытание тракторных двигателей предназначено для проверки основных параметров двигателей и соот­ ветствия их технической характеристике, работы, каче­ ства сборки и регулировки механизмов и систем дви­ гателя.

Основными параметрами двигателей являются: эф­ фективная мощность, число оборотов и расход топлива.

Как известно, эффективная мощность двигателя

Из формулы (16) следует, что эффективная мощ­ ность двигателей пропорциональна произведению его крутящего момента на число оборотов вала в минуту.

53

Таким образом, для оп­ ределения эффективной мощ­ ности двигателей необходи­ мо измерять его крутящий момент и число оборотов ва­ ла в минуту.

Число оборотов замеря­ ют счетчиком оборотов, а крутящий момент — тормоз­ ным устройством, которое в простейшей схеме можно представить в виде бараба­

на на валу двигателя и колодки, давящей на этот бара­ бан и создающей тормозной момент (рис. 25).

Крутящий момент двигателя равен Fr, где F — ок­ ружное усилие на тормозном барабане, радиус которого

мента двигателя величиной момента тормозного уст­ ройства, получим:

где Р — усилие, показываемое измерителем тормозного устройства, кгс.

По формуле (19) подсчитывают мощность двигате­ лей при прямом соединении их коленчатых валов с ва­ лом электрической машины стенда.

При испытании двигателей на универсальном стенде КИ-4893, снятых с шасси тракторов и установленных на

54

стенде, их мощность определяют по формуле (19), а при испытании двигателей на тракторе — через вал отбора мощности по формуле:

30° С.

Число оборотов электрической машины в минуту, ко­ торое подставляют в формулу (20) и которое должно соответствовать номинальному числу оборотов двигате­ ля, определяют из уравнения:

дах СТЭУ-28-1000 и СТЭУ-40-1000, соединенного с верх­ ним валом редуктора, его мощность определяют по фор­ муле (19), а с нижним — по формуле (20). При этом в зацеплении будет находиться одна зубчатая пара ре­

обкатываемого двигателя находят по монограмме, при­ крепленной к корпусу редуктора.

Расход топлива, приходящийся на одну лошадиную силу в час, называют удельным. Его обозначают g e , считают в граммах и записывают г/л.с.ч.

Величина удельного расхода топлива характеризует экономичность двигателя, которая определяется так на­ зываемым экономическим коэффициентом полезного действия. Его обозначают г ) е . Этот коэффициент пока­ зывает, с какой степенью эффективности в данном дви­ гателе происходит процесс превращения тепла топлива

55

в механическую работу, получаемую на валу двигателя. Экономический коэффициент полезного действия под­ считывают по формуле:

632

где 632 — число обозначающее количество больших ка­ лорий тепла, эквивалентное работе, равной

1л.с.ч;

В— теплосодержание топлива, измеряемое коли­ чеством больших калорий тепла, содержа­

щихся в одном килограмме топлива. Его обо­ значают в ккал/кг.

При пользовании этой формулой удельный расход топлива принимают не в граммах, а в килограммах.

Это значит, что двигатель полезно использует 31% тепла, содержащегося в расходуемом им топливе. Ос­ тальные 69% тепла расходуются на преодоление тре­ ния в механизмах, приведение в действие вспомога­ тельных устройств двигателя и уходят в окружающую среду с выпускными газами, охлаждающей водой и из­ лучением.

Количество топлива, расходуемого двигателем в час,

56

где V — объем израсходованного топлива за опыт, см3 ; Y — удельный вес топлива.

Удельный расход топлива рассчитывают по формуле:

Часовой расход топлива определяют весовым спосо­ бом при помощи весов и секундомера.

Для определения часового расхода топлива объем­ ным способом используют сосуд определенного объема, секундомер и ареометр.

Часовой расход топлива весовым способом опреде­

к дбигателю

Рис. 26. Схема устройства для определения часового расхода топлива весовым способом:

/ — весы; і — сосуд; 3 — трехходовой кран; 4 — вен­ тиль; 5 — топливный бак.

57

по формуле (24) подсчитывают удельный расход топ­ лива.

Часовой и удельный расход топлива объемным спо­ собом определяют так же, как и весовым способом. Ес­ ли при весовом способе замеряют расход при опреде­ ленной навеске, то при объемном способе замеряют расход какого-то определенного объема топлива. За­ тем замеряют удельный вес топлива ареометром и, под­ ставляя полученные данные в формулу (23), находят часовой расход топлива.

58

форму из двух-трех шаров объема 100, 200, 300 см3 , соединенных трубками. На трубках нанесены метки, ко­ торыми и следует пользоваться, подобно цифрам на шкале весов.

Более распространен весовой способ замера расхода топлива.

Мощность двигателя, его крутящий момент, число оборотов, часовой и удельный расход топлива взаимо­ связаны между собой. Эту связь представляют графи­ ком, который называется регуляторной характеристи­ кой. Ее изображают в прямоугольных координатах. По

расходы топлива. Для каждого указанного параметра задают свой масштаб.

На рисунке 28 показана типичная регуляторная ха­ рактеристика двигателя Д-37.

Кривая п показывает зависимость числа оборотов вала коленчатого двигателя от момента. При мощности двигателя, равной 0, число оборотов равно 1740 в ми­ нуту. Это максимальные обороты холостого хода дви­ гателя.

называются номинальными. Этой мощности и соответ­

Область между ординатами аа и вв называют пере­ грузочной. В этой области крутящий момент увеличива­

59