2548

При проведении моторных исследований АСУCДН и реализуемых режимов ДН использовалась как штатная измерительная аппаратура трактора ТC40М, так и ряд дополнительных приборов и датчиков.

Визуальный контроль за наличием и параметрами сигналов исследуемых процессов, проводился с помощью электронноCлучевого осциллографа С1C68 и коммутатора. Синхронная запись сигналов всех регистрируемых параметров и отметок времени осуществлялась на персональный компьютер с помощью аналогоCцифрового преобраC зователя LA 2CUSB.

6.4. Методика экспериментальных исследований холодной обкатки дизеля Д-144-32 с использованием автономного устройства

Задачей экспериментальных исследований холодной обкатки дизеC ля ДC144C32(4Ч 10,5/12) после текущего с использованием автоC номного устройства, выполненного на базе штатного электростартера дизеля ДC144C32 (СТC212Б) с системой принудительного охлаждения и сетевого источника питания, являлось установление практической возможности реализации обкатки на пусковых частотах вращения без компрессии и с компрессией.

Вкачестве основных анализируемых параметров были приняты ток

инапряжение стартера, температура корпуса и щеточного узла.

При анализе осциллограмм оценивались скоростные и токоC временные характеристики устройства для холодной обкатки, а также зависимость температуры корпуса стартера и щеточного узла от времени холодной обкатки.

Холодная обкатка дизеля ДC144C32 после текущего ремонта провоC дилась на экспериментальной установке (рис. 6.4), состоящей из 1 – дизеля ДC144C32, 2 – электростартера СТC212Б, 3 – сетевого источC ника питания, 4 – блока питания усилителя сигнала тока, 5 – измеC рителя тока и напряжения стартера КИC1093, 6 – вентилятора принуC дительного охлаждения стартера, 7 – измерителя температуры корпуса стартера, 8 – измерителя температуры щеток щеточного узла.

Для питания электростартера использовался сетевой источник питания, представляющий собой мощный выпрямитель с жесткой вольтCамперной характеристикой.

Визуальный контроль за наличием и параметрами сигналов исслеC дуемых процессов, проводился с помощью измерителя тока и напряC жения стартера КИC1093 ГОСНИТИ, измерителя температуры корпуC са стартера и измерителя температуры щеток щеточного узла. СинC

212

хронная запись сигналов всех регистрируемых параметров и отметок времени осуществлялась на персональный компьютер с помощью аналогоCцифрового преобразователя LA 2CUSB.

Рис. 6.4. Экспериментальная установка для проведения холодной обкатки дизеля ДC144C32 после текущего ремонта с помощью автономного устройства (см. позиции в тексте)

6.5. Методика сравнительных моторных исследований обкатки дизеля Д-144-32 после текущего ремонта

Задачей сравнительных исследований обкатки с ДН дизеля ДC144C 32 (4Ч 10,5/12) после текущего ремонта являлась оценка степени приработки поверхностей поршневых колец, шатунных вкладышей, закономерностей изменения момента прокрутки, при эксперименC тальных обкатках.

Все механизмы и системы дизеля были проверены и отрегулиC рованы в соответствии с инструкцией по эксплуатации [59].

Обкатка испытуемого дизеля проводилась на экспериментальной установке (рис. 6.5) [89].

В процессе сравнительных исследований для создания динамичесC ких нагрузок на этапе горячей обкатки дизеля использовалась разраC ботанная автоматизированная система управления с воздействием на рычаг РЧВ.

Индуктивный датчик ИМДCЦМ устанавливался напротив зубьев маховика (рис. 6.6).

213

Для получения отметки ВМТ использовался второй индуктивный датчик ИМДCЦМ, установленный напротив спецдиска с меткой момента ВМТ на цилиндрической поверхности (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Индуктивный датчик верхней мертвой точки:

1 − индуктивный датчик; 2 – кронштейн; 3 – диск маховика; 4 – проточка – метка на диске маховика

Температура головки четвертого цилиндра и моторного масла в картере дизеля определялась с помощью электронного многоточечного измерителя температуры, имеющего малую тепловую инерционность.

Параметры и показатели, определяемые в процессе испытаний, погрешность параметров и средств измерений приведены в табл. 6.1.

215

Т а б л и ц а 6 . 1 Параметры и показатели, определяемые при моторных

и сравнительных моторных исследованиях

216

6.6. Методика оценки показателей качества приработки при экспериментальных обкатках

Оценка показателей качества пpиpаботки сопряжений дизеля после текущего ремонта с применением динамического нагружения производилась путем их сравнения с показателями, полученными в результате обкатки с использованием базового и усовершенC ствованного ЦДН.

С целью обеспечения идентичности исходного состояния сопряжений и условий их работы исследования проводились на одном и том же дизеле ДC144C32 с неизменными pегулиpовками основных систем.

При проведении экспериментальных исследований использовалось масло МC10 Г2(к) по ГОСТ 8585C78, рекомендованное для дизеля ДC144C32 [20] и взятое из одной партии. Замена масла в картере двигателя производилась перед каждой экспериментальной обкаткой.

Впроцессе текущего ремонта осуществляли замену поршневых колец и шатунных вкладышей, взятых из одной партии, при этом строго выдерживалась рекомендуемая технология сборки [20] и моменты затяжки резьбовых соединений.

После сборки ДВС производилась приработка сопряжений путем обкатки в стендовых условиях с использованием базового и усовершенствованного ЦДН

Вкачестве параметров, контролирующих процесс приработки, были приняты: ускорение разгона и выбега на ступенях обкатки, температура моторного масла и головки одного из цилиндров (четвертого).

Оценочными показателями качества приработки были приняты момент прокрутки коленчатого вала, общая площадь приработанных поверхностей поршневых колец и шатунных вкладышей, а также характер ее распределения по поверхности сопряжений; масса поршC невых колец и длина просветов в калибре до и после приработки; масса шатунных вкладышей до и после приработки. Кроме этого осущеC ствлялся визуальный контроль поверхностей поршневых колец и шаC тунных вкладышей и производилось фотографирование поверхностей деталей с помощью стереоскопического микроскопа МБС–9 и цифроC вого фотоаппарата Nikon Coolpix L10.

Определение величины массового износа деталей ДВС при провеC дении сравнительных исследований по базовой и усовершенствованC ной технологиям обкатки осуществлялось путем взвешивания наибоC

217

лее изнашиваемых деталей ДВС – поршневых колец и шатунных вклаC дышей.

Взвешивание деталей осуществлялось до и после эксперименC тальных обкаток ДВС электронными лабораторными весами GRC200. Перед взвешиванием проводилось обезжиривание поверхностей исследуемых деталей.

Качество сборки дизеля и приработки сопряжений при проведении экспериментальных обкаток оценивалось по начальному и конечному значениям момента прокрутки коленчатого вала двигателя динамометC рическим ключом. Момент прокрутки, получаемый данным методом, в основном отражает суммарные силы трения в ДВС, так как вспомоC гательные механизмы (масляный и топливный насосы, вентилятор, генератор) на сверхнизких частотах прокрутки коленчатого вала мощности и момента на осуществление рабочего процесса практически не потребляют. Поворот динамометрического ключа каждый раз осуществлялся на 45º, т.е. в пределах одного оборота коленчатого вала получали 8 значений момента прокрутки, по которым находили его среднее значение.

Общая площадь приработанных поверхностей поршневых колец и шатунных вкладышей после проведения сравнительных обкаток опреC делялась с помощью прозрачной сетки с ячейками размером 1×5 мм (рис. 6.8). Данное определение основано на суммировании числа ячеек сетки, находящихся на приработанной площади поверхностей деталей.

Рис. 6.8. Определение общей площади приработанных поверхностей: а – поршневых колец; б – вкладышей коленчатого вала

Длину просветов между поршневыми кольцами и калибром до и после экспериментальных обкаток оценивали в соответствии с ГОСТ 7295C81.

218

7. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

7.1.Результаты исследований раздельной обкатки изеля Д-240 после капитального ремонта

Целью данного этапа исследований являлась проверка разработанC ных технологий, методик и средств для реализации раздельной обC катки, получение количественных характеристик показателей прираC ботки основных сопряжений дизелей, а также уточнение продолC жительности ступеней. В основу методики был положен метод сравнения основных показателей приработки дизелей, полученных в условиях типовых и исследуемых обкаточных режимов.

При исследовании процесса обкатки дизеля ДC240 после капиC тального ремонта, заключающегося в смене коленчатого вала, гильз цилиндров, поршней, поршневых пальцев, поршневых колец и коC ренных и шатунных вкладышей, согласно разработанной программе и методике были проведены:

1.Тормозная обкатка (ТО) на режимах, приведенных в руководстве по капитальному ремонту тракторных и комбайновых дизелей [21].

2.Две раздельных обкатки (РО), включающих холодную обкатку по ТУ ГОСНИТИ, холодную обкатку с повышенным давлением впуска, горячую обкатку на холостом ходу по ТУ ГОСНИТИ и горяC чую обкатку под нагрузкой, которая проводилась бестормозным споC собом с ДН с сокращенным количеством ступеней.

Режимы перечисленных экспериментальных обкаток приведены в табл. 7.1, а результаты испытаний дизеля после их проведения – в табл. 7.2.

Анализ динамики температуры масла (Тм) и охлаждающей жидC

кости (Тв) в процессе экспериментальных обкаток показывает неC сколько меньшие их значения (до 10–15 С) на этапе горячей обкатки

под нагрузкой при РО по сравнению с ТО (рис. 5.1). Однако полуC ченные значения Тм и Тв (60–75 С) находятся в пределах, рекомендуемых для обкатки ДВС.

Момент прокрутки Мп дизеля при ТО и РО1 в начале этапа холодной обкатки, проводимой на стенде КИC5543, составлял 85 Нм и за время этапа снижался до 71 Нм при 1000 мин–1. В процессе горячей обкатки момент прокрутки снижался до 56 Нм при 1000 мин–1, т.е. значения,

имеющего место для полностью приработанного дизеля [49].

Динамика изменения углового ускорения выбега в (момента меC

ханических потерь) дизеля на этапе горячей обкатки с нагрузкой при

219

РО показывает его некоторое снижение по мере протекания этапа, что может быть объяснено ростом температуры Тм и Тв, и снижением момента механических потерь вследствие приработки сопряжений (в основном кольцоCгильза), хотя оно оказывает меньшее влияние на величину углового ускорения выбега изCза малых газовых нагрузок на кольца при свободном выбеге.

Т а б л и ц а 7 . 1 Режимы экспериментальных обкаток дизеля ДC240

220