АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Показатели эксплуатационной надежности мобильных энергетических
средств 8
1.2 Основные направления повышения единичной мощности автотракторных
двигателей: достоинства и недостатки 9
1.3 Взаимосвязь режимов эксплуатации автомобилей с показателями
работоспособности ТКР 14
1.4 Тенденции и перспективы развития современных систем турбонаддува... .20
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СМАЗКИ
ТУРБОКОМПРЕССОРА 35
2.1 Теоретическое обоснование параметров системы смазки с
гидроаккумулятором 35
2.2 Уравнение теплового баланса для корпуса ТКР и подшипника 40
2.3 Теоретическая зависимость температуры масла на сливе ТКР Твых, 0С от
входных параметров 42
2.4 Баланс мощностей турбокомпрессора 55
2.5 Теоретическая зависимость времени наполнения мерной емкости объемом 1
литр на сливе ТКР от входных параметров 61
2.6 Расчётная модель процесса выбега ТКР 74
2.7 Расчет параметров необходимой подачи масла гидроаккумулятором 80
2.8 Исследование режимных параметров гидроаккумулятора 85
3 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 89
3.1 Программа теоретических и экспериментальных исследований 89
3.2 Исследовательская установка и измерительное оборудование 93
3.3 Выбор измерительных средств 101
3.4 Методика обработки полученных экспериментальных осциллограмм 110
3.5 Обработка экспериментальных данных и их систематизация 116
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 121
Подготовительный этап экспериментальных исследований 121
4.2 Экспериментальная зависимость времени выбега ротора ТКР 1выб, с от
входных параметров 121
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 137
5.1 Определение количества дополнительных капитальных вложений 137
5.2 Расчет экономической эффективности капитальных вложений 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 143
В современном автомобилестроении наблюдается тенденция создания систем по принципу обеспечения независимости привода или раздельного подвода питания. Известны системы подготовки к запуску в зимнее время, предварительной прокачки, пневматического запуска ДВС, комбинированные системы пуска, различные разновидности саморегулирующихся
автоматизированных устройств. Рассмотрим турбонаддув современных автомобилей для которого сегодня превалирует тенденция полного автоматизма рабочих процессов, режимов работы и регулировочных параметров. Вместе с тем, в системах турбонаддува недостаточно реализован контроль технического состояния его элементов, отвечающих за ресурсные параметры. Так из многочисленных работ известно, что самым ненадежным узлом турбокомпрессора является подшипник. Контроль статистики отказов систем ДВС показывает, что по разным данным на турбокомпрессор приходится от 7 до 27% отказов. Оснащение автомобилей турбонаддувом позволяет при минимальных затратах на доработку ДВС получить прибавку мощности в 5-60%. Однако вместе с существенным положительным эффектом не менее весомым являются последствия оснащения турбонаддувом: значительное увеличение тепловых нагрузок, ускорение старения масел, увеличение динамических нагрузок на элементы ДВС, перепады давлений во впускных магистралях, появление нежелательных явлений (помпаж, вибрации, шум). В этих условиях актуальна разработка независимых систем смазки подшипников ТКР и подпитки их при помощи встроенных гидроаккумуляторов во время пуска, а также на режимах со значительными нагрузками на минимальных частотах вращения коленчатого вала, заглохании ДВС.
В выпускной квалификационной работе решены получены следующие результаты:
1. В результате широкого анализа отечественных и зарубежных научных работ установлена необходимость разработки мероприятий по улучшению показателей работоспособности ТКР современных машин. Выявлено, что подшипники современных турбокомпрессоров испытывают масляное голодание при котором перегревается масло, коксуется в зазорах и возникают проблемы с подачей. Решить проблему перегрева подшипников и масла возможно посредством установки гидроаккумулятора в систему смазки и непрерывной подпитке зазоров в подшипнике маслом во время масляного голодания.
2. В результате теоретических исследований процесса смазки подшипника турбокомпрессора установлены граничные взаимосвязи величин входного давления в подшипник ТКР, входной температуры масла, начальной частоты вращения ротора ТКР с параметрами: расходом масла через подшипник ТКР, выходной температурой масла после подшипника ТКР, временем выбега ротора ТКР.
3. Разработана экспериментальная установка на базе двигателя ЗМЗ-4062 с независимой системой смазки, встроенным гидроаккумулятором и навесным оборудованием для исследования процесса смазки. Выбраны необходимые средства измерения рабочих процессов смазки ТКР, датчики и исполнительные устройства. Выбрана методика экспериментальных исследований, установлены входные и выходные параметры, режимы процесса исследования.
4. В результате проведения экспериментальных исследований процесса смазки подшипника турбокомпрессора, установлена взаимосвязь выходных параметров турбокомпрессора с режимными параметрами и изменением технического состояния подшипников ТКР. При обработке данных были установлены границы работоспособности системы смазки совместно с гидроаккумулятором
