2548

формируемого блоком управления системы. Установлена зависимость давления масла и угла закрутки торсиона от углового положения коленчатого вала.

Рис. 7.7. Изменение угла закрутки торсиона (φз) от времени участка закрутки торсиона (tпов):

а – теоретического; б – расчетного

Полученные осциллограммы зависимости давления в цилиндре и угла закрутки торсиона от времени позволили расчетным путем определить значения углового ускорения и угловой скорости коленC чатого вала и, соответственно, гидравлические и инерционные нагрузки, моменты, действующие на сопряжения и их скоростной режим, в зависимости от углового положения и длительности управC ляющих импульсов.

Полученные зависимости нагрузочноCскоростных режимов от длительности управляющих импульсов, углового положения коленчаC того вала, параметров приводной станции и системы подачи масла высокого давления необходимы для создания программы работы микроC контрольного вычислителя автоматизированной системы управления холодной обкаткой с СДН для данного типа дизеля.

Проведенные моторные исследования процесса СДН дизеля ДC144 также подтвердили работоспособность разработанной автоматизиC рованной системы управления СДН и возможность создания требуемых нагрузочноCскоростных режимов холодной обкатки.

231

7.4. Результаты сравнительных моторных исследований холодной обкатки дизеля Д-144

При сравнительных исследованиях показателей качества холодной обкатки дизеля ДC144 после капитального ремонта, заключающегося в смене коленчатого вала, гильз цилиндров, поршней, поршневых пальцев, поршневых колец, коренных и шатунных вкладышей согласно разработанной программы и методики были проведены: холодная обкатка на режимах, приведенных в руководстве по капитальному ремонту тракторных и комбайновых дизелей [21], и холодная обкатка со статикоCдинамическим нагружением.

НагрузочноCскоростные режимы, параметры управляющих импульC сов и продолжительность этапов экспериментальных обкаток привеC дены в табл. 7.3, из которой видно, что продолжительность холодной обкатки с СДН, по сравнению с типовой, увеличивается с 35 до 40 минут (на 14%).

Результаты сравнительных исследований показывают, что в проC цессе экспериментальных обкаток момент механических потерь (момент прокрутки) снижается и в конце обкаток стабилизируется (см. рис. 7.10 и 7.11).

232

В связи с различными исходными значениями начальных моментов прокрутки и времени обкаток была построена зависимость относиC тельных значений моментов прокрутки Мо Mк / Мн от относительC

ного времени обкатки to t / tоб (см. рис. 7.8 и 7.9), где t – текущее вреC

мя обкатки, с; tоб – полное время обкатки, с.

Анализ зависимостей относительных моментов прокрутки от относительного времени экспериментальных обкаток показывает (см. рис. 7.8), что при типовой холодной обкатке стабилизация момента механических потерь на уровне 0,75ММПнач происходит уже в первой

четверти времени обкатки и в дальнейшем снижается незначительно. При обкатке с СДН процесс приработки происходит менее интенсивно, а стабилизация происходит в конце этапа, но при значительно меньших значениях момента механических потерь ( ММПкон 0,35ММПнач ).

Рис. 7.10. Зависимость относительных моментов прокрутки экспериментальных обкаток от относительного времени обкатки

Анализ зависимости относительных моментов прокрутки от углоC вого положения коленчатого вала после экспериментальных обкаток показывает (см. рис. 7.11) существенно меньшие его изменения в пределах полного оборота коленчатого вала при обкатке с СДН по сравнению с типовой, что может быть объяснено большей степенью равномерности приработки сопряжений. Например, на сопряжения «верхнее компрессионное поршневое кольцо – гильза цилиндра» на

233

протяжении всего хода поршня действует повышенная гидравлическая нагрузка, обеспечивающая приработку сопряжений по всей траектории движения кольца, тогда как при типовой обкатке величина газовой нагрузки в зонах, близких к ВМТ, значительно меньше (исходя из закона чистого сжатия воздуха).

Рис. 7.11. Зависимость относительных моментов прокрутки экспериментальных обкаток от углового положения коленчатого вала

Протяженность просветов между поршневыми кольцами и калибC ром после холодной обкатки двигателя на режимах, рекомендованных ГОСНИТИ, и режимах с СДН уменьшилась на 17,6% и 33,3% соответственно.

Результаты сравнительной оценки износа поршневых колец весоC вым способом до и после проведения экспериментальных холодных обкаток, представленные в табл. 7.4, показали, что после типовой холодной обкатки вес первого компрессионного хромированного кольца снижается на 0,198%, второго – 0,149%, третьего – 0,095% по отношению к начальному, а после холодной обкатки с СДН снижение веса первых компрессионных колец соответственно составляет 0,021%, 0,018% и 0,003%, что говорит о значительно меньшей величине износа компрессионных поршневых колец при холодной обкатке с СДН по отношению к типовой холодной обкатке.

Анализ результатов сравнительной оценки износа вкладышей коленчатого вала двигателя весовым способом до и после проведения

234

экспериментальных холодных обкаток, представленных в таблице 5.5, показал, что снижение веса верхних (В) и нижних (Н) вкладышей коленчатого вала двигателя после холодной обкатки с СДН значительC но меньше по сравнению с типовой холодной обкаткой, и составило после типовой холодной обкатки для верхних коренных вкладышей 209·10C5% и 506·10C5%, нижних 195·10C5% и 4221·10C5%, верхнего шатунC ного – 655·10C5%, нижнего – 324·10C5% по отношению к начальному. ПоC сле холодной обкатки с СДН это снижение веса составило соответственC но для верхних коренных вкладышей – 71·10C5% и 81·10C5%, нижних – 159·10C5% и 480·10C5%, верхнего шатунного 441·10C5%, а для нижнего – 537·10C5%.

Т а б л и ц а 7 . 4 Результаты взвешивания поршневых колец

235

Снижение веса коренных вкладышей коленчатого вала, устанавC ливаемых на второй коренной шейке, имеет большие значения по сравнению со снижением веса вкладышей, устанавливаемых на первой коренной шейке, во всех случаях сравнительных холодных обкаток, при этом у верхних коренных вкладышей снижение имеет меньшие значения по отношению к нижним, у верхних шатунных вкладышей после типовой холодной обкатки снижение веса имеет большее значение по сравнению с нижними, а после холодной обкатки с СДН имеет место обратная зависимость.

Общая площадь приработанных цилиндрических поверхностей перC вых компрессионных колец (см. табл. 7.4) после экспериментальных обC каток составляла 100% от всей поверхности, вторых и третьих 40, 65 и 40, 40 соответственно для типовой холодной обкатки и обкатки с СДН.

Величина износа компрессионных поршневых колец на 1 м2 прираC ботанных поверхностей после холодной обкатки с СДН имела меньшие значения по отношению к данному показателю после типовой холодC ной обкатки и составляла соответственно для экспериментальных обкаток 8,8·10C3 кг/м2 и 81,6·10C3 кг/м2, вторых и третьих соответственно 2,3·10C3 кг/м2, 16·10C3 кг/м2 и 80·10C3 кг/м2, 82,6·10C3 кг/м2.

Общая площадь приработанных поверхностей составляла от плоC щади всей поверхности верхних шатунных вкладышей после холодной обкатки дизеля на типовых режимах и с СДН 8,8% и 16,6%, нижних шатунных вкладышей – 1,3% и 2,4%, верхних коренных вкладышей – 3,4% и 18,6%, нижних коренных вкладышей – 3,5% и 18,4% соотC ветственно.

Величина износа вкладышей коленчатого вала на 1 м2 приработанC ной поверхности, после типовой холодной обкатки и обкатки с СДН составляла для верхних вкладышей первой и второй коренных шеек

6,8·10C3 кг/м2, верхних шатунных – 20·10C3 кг/м2 и 6,8·10C3 кг/м2, нижних

– 55·10C3 кг/м2 и 30·10C3 кг/м2 соответственно.

236

Т а б л и ц а 7 . 5 Результаты взвешивания вкладышей коленчатого вала

237

На рис. 7.12–7.19 показаны поверхности гильз цилиндров, поршнеC вых колец, шатунных и коренных вкладышей коленчатого вала двигаC теля, до и после проведения типовой холодной обкатки и обкатки с СДН.

На прирабатываемых поверхностях гильз цилиндров после провеC дения сравнительных холодных обкаток (см. рис. 7.12) отсутствуют следы задиров и продольные риски. В зоне трения поршневых колец – едва заметные следы хонингования. В верхней и нижней частях стенок гильз, за пределами хода поршневых колец следы хонингования сохранились почти без изменения. После холодной обкатки с СДН поверхность зеркала гильз цилиндров оказалась более чистой, чем после типовой холодной обкатки, при которой поперечные риски имеют более выраженный характер.

Т а б л и ц а 7 . 6 Общая площадь приработанных поверхностей поршневых колец

и вкладышей коленчатого вала

238

а

Рис. 7.12. Поверхности гильз цилиндра дизеля ДC144:

а – до проведения обкатки; б – после типовой холодной обкатки;

в– после холодной обкатки со статикоCдинамическим нагружением

(увеличение в 3 раза)

Анализ результатов исследований состояния цилиндрических поверхностей поршневых колец (см. рис. 7.13–7.17) показал, что перC вые компрессионные хромированные кольца после холодной обкатки с СДН имели равномерный по периметру цилиндрической поверхности приработочный поясок, вторые и третьи компрессионные кольца также имели равномерный приработочный поясок одинаковой ширины по всему периметру.

239