Введение
ГЛАВА 1. Проблема формирования и обеспечения качества на примере моторостроительного предпри ятия. роль; кривошипно-шатунного механизма, как особо ответственного механизма, в обеспечении качества дизеля, обоснование цели и задачи исследования 14
1.1. Общие положения 14
1.2.Проблемы развития систем качества и обеспечение качества автомобильных дизелей 17
1.3. Анализ качества дизелей КамАЗ по результатам эксплуатации в гарантийный период 24
1.4.Требования, предъявляемые к формированию и обеспечению качества кривошипно-шатунного механизма 28
1.5.Пульсации давлений газов в цилиндре дизеля и некоторые экологические характеристики 33
1.6. Влияние высокого давления сгорания топлива на нагруженность кривошипно-шатунного механизма 39
1.7. Связь вторичного движения поршня и профиля поршня с шумом, вибрацией 50
1.8. Цель и задачи исследования 68
ГЛАВА 2. Исследование динамических процессов в кривошипно-шатунном механизме - современныйподход к формированию качества автомобильного дизеля 70
2.1. Пульсации давлений газов в цилиндре автомобильного дизеля 70
2.2. Математическая модель динамики кривошипно-шатунного механизма с учетом неравномерности угловой скорости вращения и угловых колебаний коленчатого вала 74
2.2.1. Расчет с учетом неравномерности угловой скорости вращения коленчатого вала 75
2.2.2. Расчет с учетом угловых колебаний коленчатого вала 78
2.2.3. Расчет с учетом неравномерности вращения и угловых колебаний коленчатого вала 79
2.3. Математическая модель вторичного движения поршня. Соударение поршня с гильзой цилиндра 80
2.3.1. Математическая модель вторичного движения поршня 80
2.3.2. Теория соударения поршня с гильзой цилиндра 83
2.3.3. Анализ расчетных зависимостей соударения поршня с гильзой цилиндра при радиальном движении поршня 86
2.4. Математическая модель динамики шатуна 88
2.5. Методика и результаты исследований динамики вторичного движения поршня и вибрации гильзы цилиндра 95
2.5.1. Экспериментальные исследования вторичного движения поршня 95
2.5.2. Экспериментальные исследования вибрации гильзы цилиндра 102
2.5.3. Частоты свободных колебаний гильзы цилиндра 109
2.6. Влияние смещения оси поршневого пальца на вибрацию гильзы цилиндра и шум дизеля 111
2.7. Динамический анализ шатуна и потерь на трение в цилиндро-поршневой группе 114
2.7.1. Экспериментальные исследования продольных колебаний шатуна 114
2.7.2. Мгновенная сила трения цилиндро-поршневой группы 117
2.7.3. Экспериментальные исследования ускорения вдоль оси шатуна 120
2.8. Роль угловых колебаний коленчатого вала на нагруженность шестеренчатого привода от коленчатого вала 122
2.8.1. Математическая модель соударения зубьев шестеренчатого привода, вызываемого угловыми колебаниями коленчатого вала 127
2.8.2. Обеспечение надежности шестеренчатого привода на примере привода масляного насоса 133
Выводы по главе 2 139
ГЛАВА 3. Современный подход к формированию и обеспечению качества цилиндро-поршневои группы автомобильного дизеля 141
3.1. Тепловое состояние деталей окружающих камеру сгорания 141
3.1.1. Тепловое состояние гильзы цилиндра 141
3.1.2. Тепловое состояние днища головки цилиндра 148
3.2. Исследование теплового и напряженно-деформированного состояния поршней форсированных дизелей размерности S/D=12/12 при поднятии комплекта компрессионных колец и принудительном охлаждении поршня маслом 150
3.2.1. Расчет и сравнительный анализ теплового состояния поршня с различным расположением компрессионных колец 151
3.2.2. Экспериментальные исследования теплового состояния поршней с различным расположением компрессионных колец 153
3.2.3. Расчет напряженно-деформированного состояния поршня от тепловой нагрузки 156
3.2.4. Повышение качества цилиндро-поршневой группы введением принудительного охлаждения поршня маслом 160
3.2.5. Влияние увеличенного зазора между головкой поршня и цилиндром на тепловое состояние поршня 166
3.2.6. Влияние промежуточного охлаждения наддувочного воздуха на температуру поршня 169
3.2.7. Работоспособность поршней со струйным масляным охлаж дением 172
3.3. Расчетные и экспериментальные исследования теплового и напря женно-деформированного состояния поршня дизеля (S/D = 13,4/12) 173
3.3.1. Расчет теплового и напряженно-деформированного состояния поршня 173
3.3.2. Экспериментальные исследования теплового состояния поршня 184
3.4. Профилирование оптимального продольного и поперечного профиля поршня 186
3.4.1. Профилирование бочкообразного профиля юбки с учетом пе рекладки поршня 187
3.4.2. Профилирование овального профиля юбки поршня 192
3.4.3. Результаты исследований бочкообразного профиля юбки поршня 195
3.4.4. Исследование поперечного профиля юбки поршня 199
3.5. Исследование динамики уплотняющих свойств поршневых компрессионных колец 202
3.5.1. Экспериментальные исследования давления в заколечных объемах поршневых колец дизеля КамАЗ-740 210
3.5.2. Нагруженность поршневых колец форсированного дизеля КамАЗ-7403 215
3.5.3. Нагруженность поршневых колец в зависимости от их расположения по высоте поршня 216
3.6. Роль газового стыка в обеспечении качества цилиндро-поршневои группы 222
3.7. Анализ напряженно-деформированного состояния и сопротивле
ния усталости бобышек поршня 229
3.7.1. Исследование деформаций юбки поршня 230
3.7.2. Испытания поршней на усталость 232
Выводы по главе 3 235
ГЛАВА 4. Современный подход к формированию и обеспечению качества шатунной группы автомобильного дизеля 238
4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния шатунов методом конечных элементов 238
4.2. Повышение качества шатуна конструкторско-технологическими методами ... 244
4.2.1. Испытания шатунов на усталость от растяжения 245
4.2.2. Влияние технологических факторов на качество шатуна 248
4.2.3. Испытания шатунов на усталость по знакопеременному циклу с созданием гидродинамики в шатунном и коренном подшипниках.; 251
4.2.4. Технологические методы повышения сопротивления усталости шатуна 257
Стр.
4.3. Повышение качества шатунных болтов конструкторско-
технологическими методами 258
4.3.1. Влияние меднения гайки на усталость болта 258
4.3.2. Влияние твердости болта на усталость болта 259
4.3.3. Влияние прогиба болта на его усталость 260
4.3.4. Покрытие болтов как фактор обеспечения высокого качества
на задиростойкость 261
4.4. Подшипники скольжения коленчатого вала 264
4.4.1. Оценка работоспособности подшипников скольжения по тепловой напряженности 265
4.4.2. Совершенствование методики измерений гидродинамического давления в шатунном подшипнике 276
4.4.3. Обеспечение качества посадки шатунного вкладыша в корпус подшипника 285
4.4.4. Комплексная оценка качества шатунного подшипника коленчатого вала методом измерения электросопротивления контакта 295
Выводы по главе 4 307
ГЛАВА 5. Современный подход к формированию и обеспечению ісачества коленчатого вала автомобильного дизеля 311
5.1. Характеристика конструкции коленчатых валов дизелей КамАЗ 311
5.2. Роль угловых колебаний коленчатого вала в формировании качества дизеля...* 312
5.2.1. Новый метод исследования угловых колебаний коленчатого вала 313
5.2.2. Исследование угловых колебаний коленчатого вала вдоль оси вала 314
5.2.3. Исследование угловых колебаний носка коленчатого вала форсированных дизелей КамАЗ 317
5.2.4. Демпфирование угловых колебаний коленчатого вала 320
5.2.5. Влияние угловых колебаний коленчатого вала на расход топлива и масла 324
5.3. Формирование и обеспечение качества коленчатого вала 325
5.3.1. Методика испытаний на усталость коленчатого вала от кручения и изгиба 326
5.3.2. Конструкторско-технологические методы обеспечения качества коленчатого вала 328
5.3.3. Обеспечение качества производства коленчатых валов 333
Выводы по главе 5 336
ГЛАВА 6. Разработка, внедрение и функционирование системы менеджмента качества в соответствии с мс исо 9001: 2000 - как фактор комплексного формирования и обеспечения качества дизеля 339
6.1. Процесс формирования качества кривошипно-шатунного механизма 339
6.2. Разработка внедрение и функционирование системы менеджмента качества 342
6.3. Анализ выполнения Целей в области качества за 2003 и 2004 г 345
Выводы по главе 6 349
Выводы по диссертации 350
Список использованной литературы
