Введение
1. Анализ состояния проблемы надежности автотракторных двигателей 15
1.1. Анализ основных отказов дизелей в эксплуатации 15
1.2. Анализ отказов подшипников коленчатого вала 20
1.2.1 . Анализ эксплуатационных дефектов коленчатого вала двигателя КамАЗ -740 20
1.2.2.Влияние деформации коленчатого вала на использования его ресурса 27
1.2.3 .Анализ эксплуатационных задиров и трещин на шейках коленчатого вала 35
1.2.4.Анализ трещин и усталостных разрушений коленчатых валов. 46
1.2.5.Анализ дефектов вкладышей 61
1.3. Анализ отказов блока цилиндров, цилиндропоршневой группы, кривишипно-шатунного и газораспределительного механизмов 62
1.3.1 .Анализ дефектов блока цилиндров 62
1.3.2.Анализ дефектов гильз цилиндров 65
1.3.3 .Анализ дефектов поршней и колец 66
1.3.4.Анализ дефектов шатунов 68
1.3.5.Анализ дефектов распределительного вала 70
1.3.б.Анализ дефекта головок цилиндра 70
1.4. Анализ отказов турбокомпрессоров 71
1.5. Изменение технического состояния основных элементов двигателя в процессе эксплуатации 76
1.5.1.Анализ используемых систем смазки и очистки 76
1.5.1.1 .Смазочная система дизеля КамАЗ-740 76
1.5.1.2.Смазочная система дизелей КамАЗ-Евро-1, 2 79
1.5.2.Анализ влияния условий смазки на надежность шатунных подшипников в процессе эксплуатации 81
1.5.3.Производительность масляного насоса 87
1.5.4.Расход масла через шатунные подшипники 88
1.5.5.Изменение параметров системы смазки в процессе эксплуатации..91
1.5.6.0сновные причины и механизм проворачивания шатунных вкладышей в процессе эксплуатации двигателей 97
1,5.7.Изменение технического состояния цилиндропоршневой группы в процессе эксплуатации 106
1.6. Стратегии обеспечения работоспособности двигателей КамАЗ и состояние ремонтной базы 110
1.7. Выводы и задачи исследования 114
2. Теоретические предпосылки изменения условий смазки, очистки и напряженно-деформированного состояния основных элементов дизеля в процессе эксплуатации 118
2.1. Изменение технического состояния элементов системы смазки в процессе эксплуатации 118
2.1.1 .Масляный насос 118
2.1,2.Клапаны смазочной системы 119
2.1.З. Фильтрирующие элементы 121
2.2. Изменение условий смазки подшипников коленчатого вала и цилиндропоршневой группы в процессе эксплуатации при различных вариантах распределения масляного потока 126
2.2,1 .Подшипники коленчатого вала 126
2.2.2.Цилиндропоршневая группа 135
2.3. Изменение напряженно-деформированного состояния основных элементов двигателя в процессе эксплуатации 137
2.3.1 .Коленчатый вал 137
2.3,2.Шатунный вкладыш 142
2.3.3.Гильзы цилиндров 156
2.3 АКорпус подшипника турбокомпрессора 161
2.4. Изменение параметров смазки шатунных подшипников вследствие их деформации в процессе эксплуатации 167
2.5. Выводы 179
3. Методические вопросы экспериментального анализа надежности двигателей 181
3.1 Программа и общая методика исследования 181
3.2 Методика измерения расхода и давления в элементах смазочной v системы 183
3.2.1.Мето дика измерения расхода масла через первую шатунную шейку 183
3.2.2. Определение давления и расхода масла через каналы 1-ого коренного подшипника 185
3.3. Методика определения неразрывности и постоянства подвода масла к шатунным подшипникам 186
3.4. Методика определения влияния режима работы двигателя и параметров коренных вкладышей на расход масла через шатунные подшипники и пульсации потока масла ,...188
3.5. Методика определения влияния давления в системе смазки на режимы пульсаций потока масла к шатунным подшипникам 191
3.6. Методика измерений деформаций основных элементов дизеля...193
3.6.1.Методика измерения геометрических и механических параметров шатунных вкладышей 193
3.6.2.Методика лабораторных исследований развития деформации вкладышей в процессе работы двигателя 198
3.6.3.Мето дика измерения зазора в шатунном подшипнике при деформации вкладышей в процессе стендовых испытаний 199
3.6.4.Методика измерения деформации корпуса подшипника турбокомпрессора 205
3.7. Методика оценки теплового состояния элементов дизеля 207
3.7.1.Методика определения теплового состояния подшипников коленчатого вала 207
3.7.2.Методика измерения температуры масла и деталей турбокомпрессора при стендовых испытаниях 212
3.8 Методика моторных испытаний турбокомпрессоров 216
3.9. Методика эксплутационных исследований 217
3.10. Методика испытаний на усталость коленчатого вала 218
3.11. Методика сравнительных испытаний по оценке приработки и задиростойкости пары гильза-кольцо с различными покрытиями и присадками 221
3.12. Методика оценки деформаций гильз цилиндров при монтаже 225
4. Совершенствование процессов смазки, очистки и нагружения элементов двигателя 227
4.1. Совершенствование процесса смазки подшипников коленчатого вала за счет изменения условий подвода масла 227
4.1.1.Анализ условий подвода масла к подшипникам коленчатого вала и дефектов вкладышей 227
4.1.2.Влияние эксплуатационных износов вкладышей на условия смазки шатунных подшипников 250
4.1.3.Изменение условий подвода масла к подшипникам коленчатого вала 252
4.1.4.Анализ теплового состояния подшипников коленчатого вала.259
4.2. Совершенствование масляного насоса и клапанов смазочной системы 266
4.3. Совершенствование процессов очистки масла и воздуха и трения деталей 273
4.4. Снижение напряженно-деформированного состояния элементов дизеля 285
4.4.1 .Шатунный вкладыш 285
4.4.2.Корпус подшипника турбокомпрессора 298
4.4.3 .Коленчатый вал 316
4.4.4.Гильзы цилиндров 333
4.5. Выводы 337
5. Разработка способов контроля и профилактики систем смазки и очистки основных элементов в процессе эксплуатации 342
5.1 Разработка способов и нормативов диагностирования состояния систем смазки и очистки в процессе эксплуатации 342
5.1.1.Разработка способа диагностирования шатунных подшипников в предпроворотном состоянии 342
5.1.2. Разработка способа и средства для контроля неразрывности потока масла к шатунным подшипникам в процессе эксплуатации .351
5.2. Совершенствование системы обеспечения работоспособности, способов и нормативов ремонта основных элементов автотракторных двигателей 354
5.2.1 .Блок цилиндров в сборе 357
5.2.2.Коленчатый вал 367
5.2.3.Коренные и шатунные подшипники, полукольца 373
5.2.4.Поршень 376
5.2.5.Компрессионные кольца, маслосъемное кольцо 381
5.2.6.Головка цилиндра в сборе 382
5.2.7.Шатун в сборе 389
5.2.8.ТурбокомпрессорТКР7Н-1 394
5.3. Схемы технологических процессов предупредительного и
капитального ремонта дизелей 396
5.4 Выводы 402
6. Практические рекомендации и технико-экономическая оценка эффективности результатов исследоввания 403
6.1. Эффективность совершенствования основных элементов двигателя. 403
6.2. Эффективность эксплуатационно-ремонтных мероприятий 409
6.3 Экономическая оценка результатов исследования 412
6.4. Вывод 414
Общие выводы по работе 415
Литература
