Файл: Взоров, Б. А. Форсирование тракторных двигателей.pdf

Основными показателями, по которым оценивается долго­ вечность и безотказность дизелей, являются:

1.Процентный ресурс у (определяет гарантированный ре­ сурс дизелей до капитального ремонта).

2.Среднее количество отказов1 1, 2, 3-й групп сложности. Согласно соответствующим нормативам предусмотрено оце­

нивать дизели дважды за ресурс: предварительно, после нара­ ботки дизелями 3000 мото-часов, и окончательно, после нара­ ботки всего ресурса.

Процентный ресурс у и число отказов нормированы. Для форсированных дизелей с ресурсом 5 тыс. мото-часов они имеют значения, приведенные в табл. 14. Данные этой таблицы осно­ ваны на результатах многочисленных испытаний опытных дизе­ лей с повышенным ресурсом.

Таблица 14

Обеспечение в процессе эксплуатации форсированных дизе­ лей жестких норм надежности требует разработки и осущест­ вления на этих дизелях целого ряда конструктивно-техноло­ гических мероприятий, наиболее типичными из которых яв­ ляются применение:

для корпусных деталей вставных седел клапанов на головке, блоков цилиндров с увеличенной жесткостью отдельных элемен­ тов, алмазного хонингования постелей коренных опор;

для поршневой группы — поршней с укороченной профили­ рованной юбкой, износостойкой вставкой под верхнее компрес­ сионное кольцо и масляным охлаждением;

трапецеидальных хромированных компрессионных колец и маслосъемных коробчатых колец с экспандерами;

1 РТМ 170—67 «Методика сбора и обработки информации о надежности тракторов», М., ОНТИ ИДТИ, 1967, 35 с.

104

для кривошипно-шатунного механизма — коленчатых валов из стали 40ХМ, азотированных, с полированными шейками и противовесами; шатунных вкладышей с антифрикционным сплавом AS-11 пли вапдервелл, коренных — из сплава АО-20; шатунов из стали 40ХМ со свертными биметаллическими втул­

ками; для механизма газораспределения —- клапанов из легирован­

ных сталей с наплавкой торца стержня и рабочих фасок, шесте­ рен из легированных сталей (типа 12ХНЗА) со шлифованными

зубьями; для снижения вибраций и шума — демпфера крутильных ко­

лебаний (шестнцилпндровые рядные схемы), мягкой подвески, муфты автоматического регулирования угла опережения впры­ ска топлива, уравновешивающих механизмов (двух- и четырехцилнидровые схемы), уменьшение зазора между поршнем и

гильзой.

Перечисленные мероприятия необходимы для обеспечения

наиболее высокого уровня форсирования (20 л. с./л и выше). Меньший уровень форсирования требует других, менее ради­ кальных мероприятий или осуществления части мероприятий, перечисленных выше. В каждом конкретном случае выоор их определяется «слабыми местами», выявляемыми в процессе ресурсных испытаний опытных партий форсированных дизелей.

5. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

Механические потери в дизеле складываются из следующих составляющих; потерь на трение во всех механизмах дизеля, потерь на привод вспомогательных агрегатов топливного, масляного, водяного насосов и вентилятора, потерь на насосные

обусловлена не только улучшением топливной экономичности при уменьшении потерь, но и повышением износостойкости деталей. Этим объясняется большое число исследовании меха­ нических потерь по различным методикам и разработок новых методик Наиболее часто при таких исследованиях исполь­ зуются методы прокручивания дизеля электромотором или вы­ ключения цилиндров. Преимущество этих методов заключается в простоте эксперимента п достаточной для исследовании точ-

МОСТИ.

На рис 65 показано изменение среднего давления Рм.п ме­ ханических потерь в зависимости от частоты вращения дизеля А-41, полученное прокручиванием дизеля и выключением ци-

105

лппдров. Оба метода дали удовлетворительно совпадающие ре­ зультаты, что наблюдалось и в других случаях. Это позволяет рекомендовать их для определения механических потерь упо­ мянутыми двумя методами как взаимно контролирующими.

Определение механических потерь в тракторных дизелях, отличающихся схемой, конструкцией детален, диаметром цнлпп-

Рм.п>мфм'‘

дра и ходом поршня, числом цилиндров и поршневых колец, вспомогательными агрегатами, механизмом распределения пир., выполненное по единой методике, показывает, что среднее давление механических потерь значительно отличается, по в боль­ шинстве случаев одинаково изменяется от частоты вращения. На рис. 66 показаны такие зависимости для отечественных тракторных дизелей. Все зависимости имеют линейный харак­ тер, выраженный уравнением:

Из приведенных данных следует, что наименьшие механиче­ ские потери имеет дизель Д-240.

На рис. 67 дана зависимость рм. п от частоты вращения за­ рубежных тракторных дизелей. Для некоторых дизелей эти за­

106

Среднее давление механических потерь дизелей «Катерпиллер» D-4 и «Форд 901» зависит от частоты вращения в степени, большей единицы. Теоретически все зависимости п= / (п) должны сыть именно такими, так как некоторые составляющие механических потерь (на пасосньге ходы, приводы вентилятора п насосов) за­ висят от частоты вращения в степени, большей единицы.

«Ф орд 901»

Получение во многих случаях линейных зависимостей вместо параболических может быть вызвано несколькими йрнчинамн. Одна из них заключается в том, что при относительно неболь­ ших скоростях воздуха и газов, проходящих через клапаны, п

диапазоне малых и средних частот вращения дизеля не учиты­ вается кривизна линии изменения /щ,. п. Третья причина — несо­ блюдение одинакового теплового состояния дизеля на разных скоростных режимах во время его прокручивания или выклю­ чения цилиндров.

Указанные причины могут существенно влиять на результа­ ты исследований. Примером этого могут служить показанные на рис. 66 две зависимости /?м. п (кривые 6 и 7) для дизеля Д-37М, полученные при разных исследованиях и имеющие раз­

107

личный вид. По-впдимому, более правильной является кри­ вая 7, так как -у дизеля Д-37М, имеющего воздушное охлажде­

щими тем значениям суммы (рт, п + р„. х) , которые имеют место при прокручивании дизеля. Такое предположение и результаты, полученные при прокручивании, дают возможность построить график, изображенный на рис. 69. На графике показано изме­ нение полного среднего давления механических потерь дизеля Д-50 в процентах по частоте вращения и по среднему индика­ торному давлению, взятым также в процентах. Линии 1 соот­

соответствующее этим значениям. Одинаковое изменение часто­ ты вращения и среднего индикаторного давления от 80 до 125%

108