Тема: Исследование коэффициента трения в цилиндро-поршневой группе ДВС

Режимы трения в сопряжении «стенка гильзы цилиндра –верхнее компрессионное кольцо» влияет на срок службы и характеристики двигателя. Режим трения, то есть конкретный вклад предельного режима, оказывает наибольшее влияние на скорость износа верхнего компрессионного кольца.
Однако, несмотря на практическое значение и большое количество публикаций, режим трения в трибосопряжении "стенка гильзы цилиндра -верхнее компрессионное кольцо " еще недостаточно изучен. Анализ научных публикаций показывает, что на данный момент нет единого мнения о характере трения в этом спряжении.
Трудности в интерпретации экспериментальных данных связаны с главной характеристикой кинематики цилиндро-поршневой группы: обратимым характером и синусоидальным изменением скорости поршня и поршневого кольца к гильзе цилиндра (с максимумом примерно в середине поршня и нулем в мертвых точках кривошипно-шатунного механизма). Это приводит к тому, что существуют различные альтернативные режимы смазки и трения для поршневых и кольцевых цилиндров.
Ряд экспериментальных и расчетных данных показывает в пользу преимущественно гидродинамического характера трения кольца через цилиндр. В то же время есть признаки предельного трения и никаких признаков гидродинамики в условиях эксплуатации колец. Ряд исследователей предполагает существование комбинации двух режимов. Это оправдывается экспериментальными фактами зависимости трения колец, такими как профиль их рабочей поверхности (знаки гидродинамического трения) и эластичность колец (знаки граничного трения). Это правда, что преобладающим режимом для связывания "кольцо - стенка цилиндра" является трение в режиме края, за которым следует трение в гидродинамическом и смешанном режиме играет меньшую роль. Дальнейшая неопределенность связана с трудностью расчета количества смазочного масла, находящегося в области трения верхнего компрессионного кольца. Для разных двигателей с различными характеристиками рабочей стороны кольца, кольцевых замков и внутренней
поверхности цилиндра количество смазочного материала в диапазоне трения компрессионного кольца может значительно различаться. В этой работе рассматривается соединение верхнего компрессионного кольца дизельного двигателя размером 15/16. Для того, чтобы определить, какой режим трения преобладает в это соединение, необходимо определить экспериментально природу силы и зависимости трения от контактного давления, площади контакта и количество смазочного масла на поверхности стенки гильзы цилиндра.
Купить

В этой работе зависимости силы и коэффициента трения при контакте гильзы цилиндра дизельного двигателя размер 15/16 с верхним компрессионным кольцом измеряются в моделировании возвратно-поступательного движения. Получается, что если стенка гильзы цилиндра имеет небольшой слой моторного масла, то режим трения верхнего компрессионного кольца имеет признаки жидкостного трения:
- сила трения монотонно увеличивается по мере увеличения контактного давления;
- сила трения уменьшается, когда скорость скольжения увеличивается;
- коэффициент трения монотонно уменьшается, когда контактное давление увеличивается.
Так, если на поверхности самого кольца имеет даже минимальное количество моторного масла, несмотря на плоское скольжение и обратный характер скольжения, трение в таком режиме следует считать жидкостным. Это указывает на то, что рабочие поверхности кольца не соприкасаются напрямую, что обеспечивает низкий износ и длительный срок службы этого узла.

Купить