Двигатель мощностью 56кВт при частоте вращения коленчатого вала 5600 мин-1
с мероприятиями по снижению мощности механических потерь в сопряжении
«поршневое кольцо-гильза цилиндра»
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ В ПОРШНЕВОМ ДВИГАТЕЛЕ 9
1.1 ПРИРОДА МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ 9
2 ТРЕБОВАНИЕ К ПОРШНЕВЫМ КОЛЬЦАМ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ 12
3 ВИДЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ 14
3.1 КОМПРЕССИОННЫЕ КОЛЬЦА. ВИДЫ 14
3.2 КОМПРЕССИОННЫЕ ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА С МАСЛО-СЪЕМНОЙ
ФУНКЦИЕЙ 14
3.3 СКРЕБКОВЫЕ КОМПРЕССИОННЫЕ ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА 18
3.4. МАСЛОСЪЕМНЫЕ ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА 22
3.5 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ 29
3.6 СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ПРИЖИМА. 31
4.ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВЫСОТЫ ПОРШНЕВОГО
КОМПРЕССИОННОГО КОЛЬЦА 33
5. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕСУРСА СОПРЯЖЕНИЯ 34
5.1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 34
5.2. ОЦЕНКА ЗАТРАТ МОЩНОСТИ НА СОВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ ТРЕНИЯ
В СОПРЯЖЕНИЯХ 35
6.ОЦЕНКА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОГО
СОПРЯЖЕНИЯ 37
6.1 ОЦЕНКА СРЕДНЕГО КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ В СОПРЯЖЕНИИ- 42
7. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 45
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 46
Механические потери рассматриваются в теории двигателей внутреннего сгорания, как потраченная на преодоление всех видов сопротивления движению деталей, воздуха и жидкостей в двигателе часть индикаторной мощности. По различным оценкам, произведенных для конкретных типов и комплектаций поршневых ДВС, отнесенная к индикаторной мощности доля механических потерь на номинальном режиме работы бензиновых автомобильных двигателей и автотракторных дизелей без наддува составляет величину от 15 до 25%. Это говорит о том, что около четверти располагаемой энергии газов в поршневом двигателе безвозвратно теряется на преодоление трения. При этом большее значение указанного показателя характерно для отечественных ДВС, меньшее - для их зарубежных аналогов.
Повышение ресурсоэффективности современных поршневых и комбинированных ДВС является актуальной задачей в условиях ужесточающихся нормативов и требований к технико-экономическим показателям и экологических характеристик двигателей внутреннего сгорания.
Снижение потерь на преодоление сил трения в основных сопряжениях является залогом повышения эффективной мощности, улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов двигателей. Необходимость снижения потерь на трение заставляет обратить внимание на процессы, протекающие в различных сопряжениях современных ДВС, стремиться познать их сущность, и определить основные способы воздействия на триботехнические системы, с целью обеспечения оптимальных показателей в области контактного взаимодействия.
Известный факт, что в доле потерь от 40 до 60% приходится на механические потери в цилиндропоршневой группе двигателя . Такие показатели свидетельствуют о необходимости разработки мероприятий, направленных на снижение потерь на трение в сопряжении «поршневое кольцо- цилиндр», что может существенно улучшить характеристики работы ДВС и, в конечном итоге, привести к росту экономического и экологического эффектов.
По результатам расчетов был построен график мощности механических
потерь относительно исходной величины высоты поршневого кольца двигателя ВАЗ 21083. При увеличении высоты поршневого кольца можно наблюдать увеличение поверхности сопряжения, что вызывает повышение мощности механических потерь. Уменьшение высоты в свою очередь снижает механические потери в узле поршневое кольцо-гильза цилиндра.
Механические свойства материала гильзы цилиндра при проведении исследования не изменялись, для получения более точных результатов . В работе исследовалась зависимость ресурса сопряжения «поршневое кольцо - гильза цилиндра» от высоты поршневого кольца.
Изменение высоты поршневого кольца на 0.5 мм не повлечет за собой изменения технологического процесса производства поршневых колец, следовательно, и не требует за собой внедрения модернизированного оборудования.
