2336

Интервал изменения УСКВ в рассматриваемом способе обкатки в принципе может быть любым в пределах от минимальной до максимальной УСКВ холостого хода. Такой интервал используется, например, при ручном управлении диагностическим ЦДН с максимальной подачей топлива, однако для целей обкатки целесообразно сдвинуть этот интервал в область максимальных частот вращения, где процесс приработки происходит более эффективно. С другой стороны, исходя из гипотезы о большей эффективности осуществления обкатки на режимах, характерных эксплуатационным, значения УСКВ, используемых при обкатке, должны охватывать весь рабочий интервал изменения УСКВ для данного дизеля от ххmax

до УСКВ, соответствующей максимальному крутящему моменту ( max ), что понижает среднее за ЦДН значение УСКВ ( ср ). Расширение интерва-

ла изменения УСКВ целесообразно из соображений уменьшения влияния на эффективность ЦДН времени переходных процессов включения и выключения подачи топлива, определяемого быстродействием исполнительного механизма (ИМ) и характеристиками РЧВ. Особенно данный вывод актуален при обкатке дизелей с небольшим приведенным моментом инерции вследствие малых значений времени тактов разгона на последних ступенях обкатки. Однако расширенный интервал изменения УСКВ при обкатке дизелей с наддувом приводит к значительному снижению частоты вращения ротора турбокомпрессора в конце такта выбега и ухудшению наполнения цилиндров.

Таким образом, обоснование оптимального интервала изменения УСКВ должно проводиться с учетом типа дизеля, конструкции и алгоритма работы ИМ, момента инерции системы, требований к продолжительности и качеству приработки сопряжений, а также используемого варианта ЦДН.

С учетом вышесказанного в общем случае в качестве верхнего предела УСКВ следует принять значения, близкие к номинальной УСКВ, т.е.

а в качестве нижнего предела УСКВ значения, близкие к УСКВ при максимальном крутящем моменте ( max ) 1 (1,00...1,05) max или с учетом

max (0,55...0,70) н имеем 1 (0,55...0,75) н .

Для дизелей с турбонаддувом при их обкатке с пониженным моментом инерции необходимо повышать нижний предел УСКВ. Для сокращения продолжительности обкатки в стационарных условиях с повышенным моментом инерции системы также можно повысить 1 .

281

12.3.Нормирование времени ступеней обкатки

сдинамическим нагружением

Интенсивность процесса приработки сопряжений ДВС зависит от оптимальности нагрузочно-скоростного режима для каждого момента времени, определяющего условия контактирования поверхностей сопряжений и толщину масляной пленки. Вследствие цикличности работы ДВС при определении нагрузочного режима обкатки рассматривают средние удельные нагрузки, действующие на сопряжения в зоне их максимальных значений (обычно 330–420 град п.к.в.). По мере приработки на данном режиме ее интенсивность снижается и для ее повышения переходят на следующий повышенный нагрузочно-скоростной режим. Длительность ступеней обкатки определяют, как правило, экспериментальным путем, на основе контроля показателей, характеризующих интенсивность приработочных процессов, что требует проведения трудоемких исследований для каждого типа ДВС. При разработке новых способов обкатки, в случае обеспечения нагрузочно-скоростных режимов ступеней, близких к рекомендованным типовыми технологиями, длительности ступеней можно определить исходя из длительности типовых.

Рассматривая процесс приработки с энергетической точки зрения, можно считать, что он определяется работой сил трения (Атр), которая равна

Величина момента механических потерь определяется в основном (на 70–80 %) силами трения в сопряжениях КШМ, на которые оказывают влияние значения сил давления газов в цилиндре, однако прирост сил трения и Мп на рабочих режимах по сравнению с режимами прокрутки вала ДВС в тех же условиях незначителен и не превышает 4 % .

Таким образом, работа сил трения на рабочих режимах и режимах прокрутки в одинаковых условиях (при равных УСКВ, температурных и других режимах) будет примерно равной. Отличия в интенсивности приработки на рабочих режимах будут в основном касаться зон действия максимальных газовых нагрузок, превышающих давление сжатия и имеющих небольшую продолжительность по сравнению со временем рабочего цикла дизеля.

При реализации рассматриваемого метода обкатки с ДН на такте разгона на детали и сопряжения ДВС действуют расчетные газовые нагрузки, обеспечивающие приработку соответствующих зон сопряжений. На такте выбега без дросселирования по мере увеличения номера ступени прира-

282

ботка данных зон будет снижаться, при примерно одинаковой интенсивности приработки остальных зон сопряжений, по сравнению с тактом разгона, вследствие идентичности нагрузок (в основном инерционных) и УСКВ. Таким образом, в процессе обкатки под нагрузкой главной задачей является приработка зон действия максимальных газовых нагрузок, а остальные зоны прирабатываются за счет инерционных и других сил на данном скоростном режиме.

Цикличность действия тактов нагружения (разгона) в рассматриваемом способе обкатки и колебания УСКВ при постоянном в пределах такта значении НДМ обуславливает переменность толщины масляной пленки и ее уменьшение в начале тактов разгона, способствующее увеличению пластического деформирования поверхностей и интенсивности процесса приработки. Данное обстоятельство определяет возможность сокращения времени приработки и работы сил трения по сравнению с обкаткой на типовых установившихся режимах (УР). С другой стороны, пониженные газовые нагрузки при выбеге снижают интенсивность приработки нагруженных зон на последних ступенях обкатки, что предопределяет увеличение продолжительности приработки по сравнению с типовыми УР. Кроме этого на продолжительность обкатки с ДН оказывает влияние быстродействие исполнительных механизмов и РЧВ, увеличивающих время ЦДН по сравнению с теоретически возможным, что тоже увеличивает время обкатки, а также пониженное значение средней УСКВ цикла ( ср ) по сравнению с

УСКВ при типовой обкатке.

Определить примерное время ступеней обкатки с ДН можно, исходя из условия равенства работы силы трения на данной ступени при обкатке рассматриваемым и базовым способом, т.е.

Работа сил трения других составляющих момента механических потерь ДВС (Мп) при обкатке тормозным способом ( Апт ) будет равна

поэтому при обкатке с ДН вследствие изменения УСКВ в пределах ЦДН Мп также будет изменяться по линейному закону, при этом его среднее значение будет равно

где Мп2 , Мп1 – моменты потерь при 1, 2 .

283

Тогда работа сил трения при обкатке с ДН и ЦДН без такта стабилизации будет равна

где kу – коэффициент увеличения времени обкатки с ДН по сравнению с временем тормозной обкатки.

Анализ уравнения показывает, что время обкатки с ДН увеличивается по сравнению с тормозной обкаткой вследствие пониженных средних значений момента механических потерь и УСКВ. Это расхождение может быть уменьшено сужением интервала изменения УСКВ.

Так, расчетное время четвертой ступени обкатки с ДН дизеля Д-240

личивается на 40 % по сравнению с тормозной обкаткой), однако фактическое значение коэффициента увеличения времени обкатки с ДН по сравнению с временем тормозной необходимо уточнить экспериментально для различных вариантов ЦДН.

12.4. Технология бестормозной обкатки автотракторных дизелей после капитального ремонта

Технологический процесс бестормозной обкатки дизелей с использованием разработанной с участием авторов системы управления бестормозной обкаткой, в основу которой заложены основополагающие принципы управляемого воздействия на топливоподачу (на орган подачи топлива

– задатчик скоростного режима – параметры топливоподачи – цикловую подачу и параметры энергетического состояния топлива – теплосодержание), содержит выполнение основных операций в следующей последовательности.

284

От рычага РЧВ отсоединяют продольную тягу механизма управления подачей топлива, устанавливают ось-рукоятку и закрепляют в ней тросик исполнительного механизма СУБО. В отверстие картера маховика или на выходной конец ВОМ, согласно инструкции по эксплуатации прибора ИМД-ЦМ, устанавливают индуктивный датчик частоты вращения, а блок управления и исполнительный механизм размещают вблизи дизеля в удобном для оператора месте. Блок управления подключают к бортовой сети машины 12 В или к переменной сети 220 В через выпрямитель. Настройку и калибровку СУБО осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора ИМД-ЦМ.

Холодная обкатка дизелей проводится путем прокручивания коленчатого вала электродвигателем обкаточного стенда (приводной электростанции или серийного обкаточно-тормозного) с повышением частоты вращения на последующих ступенях обкатки по рекомендованных норма- тивно-технической документацией (НТД) режимам.

Горячую обкатку дизеля на холостом ходу также проводят на рекомендованных НТД режимах. Управление подачей топлива осуществляется вручную с помощью ручки исполнительного механизма СУБО, соединенной тросиком с рычагом РЧВ, и установки последнего на определенный скоростной режим дизеля. Кулачок исполнительного механизма при этом устанавливают в положение « Rmax ». Для чего сначала включают блок

управления путем нажатия на кнопку «Настройка», а затем повторным нажатием на кнопку выключают блок управления.

Так как данный этап горячей обкатки необходим для проверки работоспособности системы питания и прогрева деталей дизеля перед проведением горячей обкатки под нагрузкой, то путем внешнего визуального осмотра убеждаются в отсутствии течей топлива и паровоздушных пузырьков в топливной системе дизеля, а на слух – в его стабильной бесперебойной работе. Температурное состояние двигателя и давление моторного масла в смазочной системе контролируют по штатным указателям температуры охлаждающей жидкости и давления масла в главной масляной магистрали. Температуру топлива на входе в топливный насос высокого давления (ТНВД) контролируют по специальному указателю и обеспечивают автоматически электромагнитным переключателем в пределах 25 5 С.

Горячую обкатку дизеля с динамическим нагружением проводят в составе обкаточного стенда или непосредственно на мобильных агрегатах по режимам, приведенным в табл. 12.2. и 12.3. Управление подачей топлива осуществляется автоматически с помощью СУБО, обеспечивающей создание переходных режимов разгона и выбега коленчатого вала дизеля путем периодически повторяющихся воздействий на рычаг РЧВ по определенному закону в сторону увеличения или выключения подачи топлива. Температуру охлаждающей жидкости и давление моторного масла контролируют по штатным указателям. Температуру топлива на входе в ТНВД кон-

285

тролируют по специальному указателю и обеспечивают автоматически электромагнитным переключателем в пределах 25 5 С. Подогрев впрыскиваемого топлива до 80 С рекомендуется только для обкатки, проводимой в стендовых условиях.

При измерении ускорений разгона необходимо установить клавишу «Число цилиндров 61 124 » на передней панели блока управления СУБО в

положение, соответствующее числу цилиндров дизеля (при числе цилиндров 1–4 клавиша должна находиться в исходном положении, а при числе

6–12 нажата) и нажать клавишу « n ». При измерении ускорения выбега

дополнительно нажать клавишу «– ».

Затем установить интервал изменения УСКВ путем поворота ручки «Нагрузка» в положение, соответствующее 14 поворота по часовой стрел-

ке, а ручки «Пауза» – в максимальное положение.

Тумблер установить в положение «Вкл»; вал мотор-редуктора исполнительного механизма при своем вращении за счет кулачка будет осуществлять маятниковое перемещение рычага РЧВ и, как следствие, изменение динамической нагрузки в соответствии со знакопеременным законом изменения углового ускорения разгона и выбега в интервале изменения УСКВ от н до в и от в до н .

Величина динамической нагрузки контролируется по показаниям СУБО величины углового ускорения разгона и регулируется изменением скорости перемещения рычага РЧВ ручкой «Нагрузка».

Время паузы, необходимой для выбега дизеля от конечной УСКВ ( в – верхнего предела) до начальной УСКВ ( н – нижнего предела) и для ее

стабилизации, корректируется с помощью ручки «Пауза». Проводить обкатку без стабилизации УСКВ запрещается.

286

Таблица 1 2 . 2 Режимы горячей обкатки дизелей с динамическим нагружением

в составе обкаточно-тормозного стенда КИ-5543

287

Таблица 1 2 . 3 Режимы горячей обкатки дизелей с динамическим нагружением непосредственно на машинах (при штатном моменте инерции)

288

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены основные этапы технологического процесса ремонта автомобилей. Основное внимание уделено способам и методам восстановления деталей, так как в современных условиях капитальный ремонт на практике не применяется. К сожалению, ограниченный объем пособия не позволил рассмотреть целый ряд вопросов, связанных с ремонтом автомобилей. Поэтому в ряде случаев необходимо обратиться к специальной литературе, более подробно освящающей ряд вопросов. В частности, при изучении особенностей технологических процессов восстановления и упрочнения деталей автомобилей рекомендуется пользоваться пособием [73], вопросы механической обработки восстановленных деталей хорошо изложены в [66], управление качеством при ремонте автомобилей и безопасность производственных процессов и экология рассмотрено в [70], технико-экономическая эффективность восстановления и упрочнения деталей изложена в [9].

289

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Раздел 1

1.В чем сущность «исправного» и «работоспособного» состояния деталей?

2.Причины достижения деталью предельного состояния.

3.В чем сущность абразивного изнашивания?

4.В чем сущность усталостного изнашивания?

5.Физическая сущность гидро-, газоабразивного изнашивания.

6.Сущность окислительного изнашивания.

7.Назовите способы восстановления деталей.

8.В чем заключается процесс дефектации деталей и какие способы дефектации существуют?

9.Назначение и характеристика моющих средств.

10.Методы и способы очистки деталей.

Раздел 2

1.Методы восстановления и упрочнения деталей пластическим деформированием.

2.Сущность электромеханической пластической обработки.

3.Методы восстановления формы деталей правкой.

4.Цель и сущность обработки деталей ППД.

Раздел 3

1.Сущность сварки металлов, сплавов, других материалов.

2.Сущность электродуговой сварки, прямая и обратная полярность.

3.Положительные и отрицательные процессы при дуговой электросварке и наплавке.

4.Назначение и типы покрытий электродов.

5.Образование и роль неметаллических включений при сварке и наплавке.

6.Выбор режимов сварки.

7.Сущность и способы газовой сварки и наплавки.

8.Классификация металлов (сплавов) по свариваемости.

9.Особенности сварки чугунов.

10.Особенности сварки сплавов на основе алюминия.

11.Сварка цветных металлов.

12.Характеристика сварки и наплавки под слоем флюса.

13.Характеристика вибродуговой наплавки.

14.Особенность наплавки в среде защитных газов.

15.Какие преимущества и недостатки наплавки деталей порошковыми проволоками?

290