Дейниченко Евгений Дмитриевич. Исследование нагруженности и изнашивания сопряжений механизма газораспределения ДВС с целью повышения его над#жности

Краткое описание

Дейниченко Евгений Дмитриевич. Исследование нагруженности и изнашивания сопряжений механизма газораспределения ДВС с целью повышения его над#жности : Дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 Волгоград, 2005 122 с. РГБ ОД, 61:05-5/3874

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
/УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи

ДЕЙНИЧЕНКО Евгений Дмитриевич ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ И ИЗНАШИВАНИЯ СОПРЯЖЕНИЙ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВС С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО НАДЁЖНОСТИ
Специальность 05.04.02 —Тепловые двигатели
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор технических наук, доцент Васильев А.В.
Волгоград - 2005

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .... 7
1.1 Определение нагруженности МГР на основе математического моделирования 7
1.2 Влияние износа деталей МГР на его работоспособность
и показатели ДВС 14
1.3 Методы расчёта изнашивания сопряжений
клапанного механизма 22
1.4 Основные цели и задачи исследования 33
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВМЕСТНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ МГР
И РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ДВС 34
2.1 Постановка задачи 34
2.2 Моделирование динамики клапанного механизма
при учёте влияния на неё силы от давления газов 35
2.3 Результаты расчета 45
2.4 Выводы 52
3. ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПАРЫ КУЛАЧОК-ТОЛКАТЕЛЬ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 53
3.1 Расчёт трибологических характеристик пары трения кулачок-толкатель с учётом изнашивания профиля кулачка 53
3.1.1 Методика расчёта 53
3.1.2 Структура и алгоритм программного комплекса 64
3.2 Примеры расчетов и результаты 69
3.2.1 Расчет изнашивания впускного кулачка ВАЗ 69
3.2.2 Расчет изнашивания выпускного кулачка ВАЗ
с учетом действия силы от давления газов 90

3.3 Выявление возможностей улучшения трибологических характеристик сопряжения путём профилирования кулачка .... 93
3.4 Результаты и выводы 95
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МГР 96
4.1 Задачи и методика и проведения эксперимента Л 96
4.2 Описание экспериментальной установки 99
4.3 Измерение линейного износа профиля кулачка 103
4.4 Сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными. Оценка воспроизводимости и адекватности эксперимента 105

Список литературы

ОСНОВНЫЕРЕЗУЛЬТАТЫИВЫВОДЫ
 РазработануточненныйметодопределениянагруженностиклапанногоприводанаосновесовместногомоделированиядинамикиМГРирабочихпроцессоввцилиндреДВСПолученныйметоддаетвозможностьбезподборазаконаизменениясилыотдавлениягазовпроизвестирасчетнагруженностиМГРдвигателяслюбойсхемойприводаклапанавовсёмдиапазонережимовработыДВС
 ВыполненорасчетноеисследованиединамикиМГРдизельногодвигателяснижнимрасположениемраспределительноговалаВыявленочтоприучетедействиягазовойсилынатарелкувыпускногоклапананагруженностьМГРсущественноувеличиваетсядоаследовательноприэтомповышаетсяточностьрасчетовиадекватностьразработаннойматематическоймодели
 ИсследованиерабочегопроцессаДВСпоказалочтоприучетевлияниясилыотдавлениягазовнадвижениевыпускногоклапанапроисходитсокращениефазыопереженияегооткрытияболеечемна°поворотаколенчатоговалаприувеличениинагрузкинадвигательвследствиедеформацииприводаЭтопозволяетуточнитьрасчётрабочегопроцессаДВС
 РазработанметодрасчетатрибологическиххарактеристиккулачковойпарывусловияхнарастающегоизносапрофилякулачкасучётомизменениясвойствматериалаиконфигурациипрофиляпомереизнашиваниякулачкаОнпозволяетисследоватьпроцессизнашиваниясопряжениякулачоктолкательдляразличныхсхемприводаклапанаавтомобильныхитракторныхдвигателейвпроцессеэксплуатацииатакжевыявитьпредельныенормыизносакулачкаограничивающиеработоспособностьМГР


 ИсследованпроцессизнашиваниякулачкагазораспределенияавтомобильногодвигателясприводомклапаначерезрычажныйтолкательнадвуххарактерныхскоростныхрежимахпричастотевращенияраспредваласорадсрежиммаксимальногокрутящегомоментаисорадсноминальныйрежимОпределёнхарактеризнашиванияпрофилякулачканаэтихрежимахипоказаныразличияВыявленочтонаноминальномрежимеработыдвигателяпроисходитпостепенноеснижениеусилиявконтактекулачкастолкателемикоэффициентазапасаусилияклапанныхпружинчтоограничиваетработоспособностьМГР
 ИсследованпроцессизнашиваниякулачкагазораспределенияавтомобильногодвигателясучетомдействиясилыотдавлениягазовнатарелкувыпускногоклапанаПоказаночтоприучётесилыотдавлениягазовнаучасткеот°до°насторонеподъёмаклапанаинтенсивностьизнашиваниясущественновозрастаетмаксимумвраза
 ПроведеноэкспериментальноеисследованиеМГРавтомобильногодвигателяврезультатекоторогополученавеличиналинейногоизносапрофилякулачкапослечасовработыприсорадсчтопримерносоответствуетрежимумаксимальногокрутящегомоментаДанноеисследованиеподтвердилохарактеризнашиванияпрофилякулачканарассматриваемомрежимеполученныйврезультатерасчетаДляпроведенияэкспериментабылразработаниизготовленспециальныйстендпозволяющийварьироватьскоростныережимыиавтоматическиподдерживатьустановленнуюрабочуютемпературумаслаподаваемоговголовку