📄Работа №215078

Тема: Исследование расходных характеристик масла на выходе из подшипника ротора турбокомпрессора К27-145

📝
Тип работы Дипломные работы, ВКР
📚
Предмет автомобили и автомобильное хозяйство
📄
Объем: 60 листов
📅
Год: 2022
👁️
Просмотров: 3
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ 8
1.1 VNT турбокомпрессоры 8
1.2 Турбокомпрессоры без изменяемой геометрии соплового аппарата 9
1.3 Перспективы развития турбокомпрессоров 10
2 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 12
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 15
4 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56

📖 Введение

В настоящее время в мире наблюдается тенденция использования в двигателях автомобиля турбокомпрессоров, разнообразие которых позволяет значительно улучшать эксплуатационные свойства транспортных средств.
Применение турбокомпрессоров обусловлено необходимостью повышения мощности двигателя без существенного вмешательства в его конструкцию. Так, например безкомпрессорные и безнаддувные ДВС позволяли получить 30-70 л.с. с каждых 1000 см3 [5]. Установка турбонаддува позволяет поднять этот удельный показатель до 90-110 л.с. с 1000 см3 [4]. Наряду с существенным расширением диапазона мощности турбонаддув обладает рядом существенных преимуществ, заставляющих активно использовать его в современной автотракторной технике: миниатюризация ДВС и его отдельных элементов; высокий эффективный и индикаторный КПД; существенное снижение удельного / литрового расхода топлива; возможность перевода ДВС в следующий экологический класс и минимизация выбросов; реализации высоких крутящих моментов при низких значениях частот вращения коленчатого вала ДВС; расширение запаса ДВС по крутящему моменту; полезное использование энергии выпускных газов и минимизация звукового давления выпуска; работа в условиях значительного перепада высот и условий эксплуатации.
В то же время, анализ отечественных и иностранных литературных источников по вопросам надежности современных ДВС с турбонаддувом, конструктивному исполнению элементов ТКР и системы смазки показал на существенное число отказов современных турбокомпрессоров, которые достигают до 25% всех отказов ДВС. Кроме того с каждым годом ужесточаются экологические нормы и применения даунсайзинга является единственной мерой борьбы с загрязнением окружающей среды. Из-за этого ухудшаются условия смазки подшипников ТКР и нарушаются температурные условия работы элементов ТКР и масла. Закоксовывание маслоподводящих отверстий, каналов и канавок приводит к еще большему дефициту маслоподачи к парам трения. Все это оказывает существенное влияние на показатели надежности ТКР и ДВС. Очевидно, что перечисленные факторы, являются причиной ухудшения показателей надежности ДВС и ТКР. В конечном итоге элементы турбокомпрессора могут необратимо потерять работоспособность и разрушиться, приведя к отказу ДВС и автотракторного средства в целом.
Изложенное предопределило цель исследования нашей работы.
Цель работы: исследование расходных характеристик масла на выходе из подшипника ротора турбокомпрессора К27-145.
Задачи исследования:
1. Провести анализ существующих конструкций ТКР.
2. Критически исследовать научные работы по данной тематике.
3. Теоретически исследовать расходные характеристики масла через подшипник ротора ТКР.
4. Разработать общую методику исследований, включающую экспериментальную установку с турбонаддувом, выбрать средства измерений.
5. Экспериментально исследовать параметры расходных характеристик масла через подшипник ротора ТКР.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В данной выпускной работе было выполнено исследование расходных характеристик подшипника ротора турбокомпрессора.
Общий анализ данных, представленных в теоретической части исследования, показал, что температура масла на выходе ТКР в зависимости от входной величины давления и режима работы варьирует в пределах 108-150 0С. При подаче давления автономной системой смазки на уровне 0,1-0,3 МПа (в зависимости от режима работы ДВС) в подшипнике давление равно 0, что вызывает ускоренный износ ТКР. При остановке ДВС ротор турбокомпрессора продолжает по инерции свое движение до полной остановки, совершая полный выбег в зависимости от режима за 15-80 секунд. Остановка вала ТКР фактически при отсутствии смазки приводит к ускоренному перегреву и коксованию масла в зазорах подшипника ТКР.
В методической части исследований выполнены вопросы: выбора измерительного оборудований для проведения исследований; подготовки методики про-ведения лабораторных исследований; выбора методики обработки и систематизации экспериментальных данных. Разработана экспериментальная установка для исследования параметров системы смазки ротора ТКР. После реализации всех подготовительных работ и подготовки стендового оборудования следует экспериментальная часть, в ходе которой решены следующие вопросы: проведены экспериментальные исследования при варьировании величины давления на входе в подшипник ТКР; реализованы экспериментальные исследования по контролю температуры масла на выходе из подшипника ТКР; реализованы экспериментальные исследования по контролю совокупности факторов.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

1. Анализ факторов, влияющих на работоспособность подшипникового узла турбокомпрессора / А. С. Денисов, А. А. Коркин, А. Р. Асоян // Вестник Саратовского государственного технического университета. – Саратов: СГТУ. – 2010, №3(46). – с. 53-57.
2. Индивидуальная система смазки подшипникового узла турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания / И. Г. Галиев, А. Т. Кулаков, А. Р. Галимов // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. – 2020. – № 2 (68). – С. 252-258.
3. Исследования выбега ротора турбокомпрессора ТКР-11 / А. В. Гриценко, А. М. Плаксин, А. Ю. Бурцев // Агропродовольственная политика России. - 2015. - № 1 (37). - С. 52–55.
4. Исследование процесса выбега ДВС легковых автомобилей при искусственном формировании сопротивления / А. М. Плаксин, А. В. Гриценко, К. В. Глемба, И. Ганиев, Ф. Н. Граков, Н. Е. Кошелев, А. Ю. Бурцев // Фундаментальные исследования. – № 11 (часть 4). – 2014. – С. 749-753.
5. Исследование работы элементов турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания / В. А. Лущеко, Р. Р. Хасанов, А. Х. Хайруллин, В. М. Гуреев // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2017. – № 12 (693). – С. 20-29.
6. Калимуллин Р. Ф. Концепция повышения долговечности автомобильных двигателей при эксплуатации / Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 9 (184). – С. 144-152.
7. Калимуллин Р. Ф. Обеспечение долговечности двигателей автотранспортных средств эксплуатационным методом / Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 4 (179). – С. 53-61.
8. Калимуллин Р. Ф., Коваленко С. Ю. Метод малоизносной эксплуатации автомобильных двигателей / Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2016. – Т. 16. № 1. – С. 16-27.
9. Математическая модель индивидуальной системы смазки подшипника турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания / И. Г. Галиев, К. А. Хафизов,
Р. Р. Шайхутдинов, А. Р. Галимов // Техника и оборудование для села. – 2020. – № 4 (274). – С. 39-43.
10. Модернизация системы смазки подшипникового узла турбокомпрессора автотракторного двигателя / И. Г. Галиев, К. А. Хафизов, Ф. Х. Халиуллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2019. – Т. 14. № 1 (52). – С. 71-76.
11. Определение и обеспечение работоспособности турбокомпрессора / А. Р. Галимов, И. Г. Галиев, К. А. Хафизов, Э. Р. Галимов // Вестник НГИЭИ. – 2021. – № 4 (119). – С. 42-50.
12. Основы трибологии (трение, износ, смазка). Под. ред. А. В. Чичинадзе: Учебник для технических вузов. – М.: Центр «Наука и техника». 1995. – 778 с.
13. Оценка приспособленности автомобильных двигателей к режимам пуска и прогрева по параметрам смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала / Н. Н. Якунин, Р. Ф. Калимуллин, С. Ю. Коваленко // Транспорт Урала. – 2008 – № 2 – С. 110 – 114.
14. Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных двигателей улучшением смазывания подшипникового узла / Г. Г. Гаффаров, Р. Ф. Калимуллин, С. Ю. Коваленко, А. Т. Кулаков // Вестник Южно-Уральского государствен¬ного университета. Серия: Машиностроение. – 2015. – Т. 15. № 3. – С. 18-27.
15. Прокопьев В. Н. Методика и результаты оптимизации параметров слож- нонагруженных подшипников скольжения / В. Н. Прокопьев, К. В. Гаврилов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностро-ение. – 2007 – No11(83). – С.14–20.
16. Прокопьев В. Н. Оптимизация параметров сложнонагруженных подшипников скольжения / В. Н. Прокопьев, К. В. Гаврилов // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2007. – No5. – С.79–86.
17. Расчетно-экспериментальное моделирование агрегатов наддува тепловозного дизеля на стенде / Д. Я. Носырев, Ю. Д. Карышев, А. А. Свечников, В. В. Янковский // Вестник транспорта Поволжья. – 2015. – № 4 (52). – С. 79-82.
18. Хасанов Р. Р. Численное моделирование процессов газодинамики в турбомашинах на примере турбокомпрессора ТКР-9 / Естественные и технические науки. – 2019. – № 2 (128). – С. 221-224.
19. Чхетиани П. Д. Экспериментальное исследование несущей способности гидродинамической смазочной плёнки в радиальном подшипнике скольжения, смазываемом водой. – 2016. – Судостроение. – № 2. – С. 35-41.
20. Экспериментальные исследования работы турбокомпрессора в момент начала вращения и в момент остановки / Д. Я. Носырев, А. А. Свечников, Ю. Ю. Становова // Вестник транспорта Поволжья. – 2014. – № 1 (43). – С. 15-19.
21. Abd Al-Samieh M. F. Surface Roughness Effects for Newtonian and Non-Newtonian Lubricants / Tribology in Industry. – 2019. – Vol. 41, – Issue 1. – P. 56–63. doi: https://doi.org/10.24874/ti.2019.41.01.07
22. A comparative experimental study on fault diagnosis of rolling element bearing using acoustic emission and soft computing techniques / C. Ratnam, N. M. Jasmin, V. V. Rao, K. V. Rao // Tribology in Industry. – 2018. – Vol. 40, – Issue 3. – P. 501–513. doi: https://doi.org/10.24874/ti.2018.40.03.15
23. A numerical model for estimation of service life of tribological systems of the piston engine / K. V. Gavrilov, Y. A. Goritskiy, I. Migal, M. A. Izzatulloev // Tribology in Industry. – 2017. – pp. 329–333.
24. Analytical and experimental investigation of laser-textured mechanical seal faces / I. Etsion, Y. Kligerman, G. Halperin // Tribology Transactions, Vol. 42, No. 3, pp. 511-516, 1999.
25. Aulin, V., Hrynkiv, A., Lysenko, S., Rohovskii, I., Chernovol, M., Lyashuk, O., Zamota, T. (2019). Studying truck transmission oils using the method of thermal¬oxidative stability during vehicle operation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, – 2019 – 1 (6 (97)), – P. 6–12. doi: https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2019.156150.
26. Determining the characteristics of viscous friction in the sliding supports using the method of pendulum / A. Dykha, V. Aulin, O. Makovkin, S. Posonskiy // Eastern- European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – Vol. 3, – Issue 7 (87). – P. 4– 10. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.99823
27. Development of Measures to Prevent Surging Turbochargers of Cars / A. V. Gritsenko, V. D. Shepelev, A. V. Samartseva // ICIE 2018 Proceedings of the 4th Inter-national Conference on Industrial Engineering. January 2019. – P. 861–872. DOI: 10.1007/978-3-319-95630-5_90.
28. Development of combined ICE startup system by means of hydraulic starter / A. V. Gritsenko, A. M. Plaksin, Z. V. Almetova // Procedia Engineering. – 2017. – Vol. 206. – Р. 1238-1245.
29. Руководство по эксплуатации USB Autoscope III, руководство по работе с программой USB осциллограф). Режим доступа: http://www.autoscaners.ru /catalogue/files/689/program_usb_oscilloscope.pdf.
30. Diagnostics of friction bearings by oil pressure parameters during cycle-by- cycle loading / A. V. Gritsenko, E. A. Zadorozhnaya, V. D. Shepelev // Tribology in In-dustry. – 2018. – Т. 40. – № 2. – Р. 300–310.
31. Effects of surface topography on lubrication film formation within elastohy- drodynamic and mixed lubricated non-conformal contacts / I. Krupka, M. Hartl, P. Svo-boda // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engi-neering Tribology, Vol. 224, No. 8, pp. 713-722, 2010.
32. Evaluation method of diagnostic signal informativeness / D. A. Kharlyamov, I. F. Suleimanov, A. I. Sabirova, E. A. Penkov, R. F. Kalimullin // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. – 2019. – V. 11. – № 8 Special Issue. P. 1913-1919.
33. Fedorov S. V. Nano-Structural Standard of Friction and Wear // Tribology in Industry. – 2018. – Vol. 40, – Issue 2. – P. 225–238. doi: https://doi.org/10.24874/ti.2018.40.02.06
34. Forming laminar flow of engine oil under conditions of high-speed sliding fric-tion / V. I. Kubich, E. A. Zadorozhnaya, O. G. Cherneta // Lecture Notes in Mechanical Engineering. – 2020. – С. 1137-1153.
35. Friction and wear performance of laser peen textured surface under starved lu-brication / K. Li, Z. Yao, Y. Hu, W. Gu // Tribology International, Vol. 77, pp. 97-105, 2014.
36. Influence of Friction Geo-modifiers on HTHS Viscosity of Motor Oils / I. Levanov, E. Zadorozhnaya, D. Vichnyakov // Proceedings of the 4th International Con-ference on Industrial Engineering. – 2019. – P. 967–972. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-95630-5_101
37. Informativeness increasing of internal combustion engines diagnosis due to technical endoscope / E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, A. V. Scherbakov, A. N. Novikov // Journal of Engineering and Applied Sciences, – 2017. – 12 (4), – pp. 1028-1030. http://docsdrive.com/pdfs/medwelljournals/jeasci/2017/1028-1030.pdf. doi: 10.3923/jeasci.2017.1028.1030.
38. Investigations of the Friction Losses of Different Engine Concepts. Part 1: A Combined Approach for Applying Subassembly-Resolved Friction Loss Analysis on a Modern Passenger-Car Diesel Engine / Ch. Knauder, H. Allmaier, D. E. Sander, Th. Sams // Lubricants. - 2019. - Vol. 39, no. 7. - DOI: 10.3390/lubricants7050039
39. Modernization of the turbocharger lubrication system of an Internal combus¬tion engine / A. M. Plaksin, A. V. Gritsenko, K. V. Glemba // Procedia Engineering. – 2015. – Vol. 129. – Р. 857-862.
40. Modification of the bearing interfaces of a TKR7C-6 turbocharger / A. G. Ipa-tov, A. G. Ivanov, E. V. Kharanzhevskii // Journal of Machinery Manufacture and Reli-ability. 2020. Т. 49. № 6. С. 545-549.
41. Nano-texturing of magnetic recording sliders via laser ablation / U. P. Haus-mann, P. Joerges, J. Heinzl, F. E. Talke // Microsystem Technologies, Vol. 15, No. 10¬11, pp. 1747-1751, 2009.
42. Nelson D. A. Development of a Noncontacting Mechanical Seal for High Per-formance Turbocharger Applications / ASME. J. Eng. Gas Turbines Power. March 2019; 141(3): 031008. https://doi.org/10.1115/1.4041244
43. Nelson D. A. Development of a Non-Contacting Mechanical Seal for High Per-formance Turbocharger Applications / Proceedings of the ASME Turbo Expo 2018: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. Volume 7B: Structures and Dy-namics. Oslo, Norway. June 11–15, 2018. V07BT34A044. ASME. https://doi.org/10.1115/GT2018-77126
44. Numerical model of mechanical interaction of rough surfaces of journal bear¬ings of piston engine / K.V. Gavrilov, A.A. Doikin, M.A. Izzatulloev, Y.A. Goritskiy // Lecture Notes in Mechanical Engineering. – 2019. – pp. 993–1002.
45. Optimization of the lubrication system in a turbocharged engine / Cho-Yu Lee, Dani Joseph Veera, Huan-Yuan Chen, Jui-Hung Chang, Kao-Ruei Hung // Modern Physics Letters B – Vol. 33, – NO. 14n15 https://doi.org/10.1142/S0217984919400116
46. Production, microstructure and tribological properties of ZN-AL/TI metal¬metal composites reinforced with alumina nanoparticles / A. Vencl, V. Šljivić, M. Kan- deva, E. Zadorozhnaya, M. Pokusová, H.G. Sun, I. Bobić // International Journal of Metalcasting. 2021.
47. Reciprocating machinery bearing analysis: theory and practice / M. J. Good¬win, J. L. Nikolajsen, P. J. Ogrodnik // Proc. Instn Mech. Engrs. Part J: Journal Engi¬neering Tribology. - 2003. -Vol. 217. - P. 409-426.
48. Research of the friction surfaces regular microgeometry parameters effect on the hydro–mechanical characteristics of the «piston–cylinder» tribounit / K.V. Gavrilov, A.A. Doikin, M.A. Izzatulloev, S.V. Surovtsev // IOP Conference Series: Materials Sci¬ence and Engineering. – 2019. – Vol. 489. – №1.
49. Roy H., Chandraker S. Dynamic study of viscoelastic rotor: modal analysis of higher order model considering various asymmetries. Mechanism and Machine Deory, vol. 109, pp. 65–77, 2017.
50. Sathaporn Chuepeng, Sumate Saipom Lubricant thermo-viscosity effects on turbocharger performance at low engine load. Applied Thermal Engineering. – Vol. 139, 5 July 2018, – P. 334-340. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.05.002
51. Sowing machines and systems based on the elements of fluidics / V. V. Aulin, M. I. Chernovol, A. O. Pankov, T. M. Zamota, K. K. Panayotov // INMATEH - Agri-cultural Engineering. – 2017. – Vol. 53, – Issue 3.– P. 21–28. URL:
https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0- 85039172369&origin=inward&txGid=6e0c8378e2a117b0cf9e123c55056a13
52. Studuing Lubrication System of Turbocompressor Rotor with Integrated Elec-tronic Control / A. V. Gritsenko, A. M. Plaksin, V. D. Shepelev // International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017 Procedia Engineering 206.- 2017. - P. 611¬
616.
53. Substantiation of diagnostic parameters for determining the technical condition of transmission assemblies in trucks / V. Aulin, A. Hrynkiv, A. Dykha, M. Chernovol, O. Lyashuk, S. Lysenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, - 2 (1 (92)), - P. 4-13. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125349.
54. The algorithm for diagnosing a cylinder-piston group using the technical endo-scope / E. V. Ageev, A. L. Kudryavtsev, A. L. Sevastiyanov // World of Transport and Technological Machinery, - 2012 - 1, - pp. 116-122.
55. The influence of tool texture on friction and lubrication in strip reduction test¬ing / Sulaiman M.H., Christiansen P., Bay N. // Lubricants, Vol. 5, No. 1, Paper 3, 2017.
56. The method for calculating dynamics and lubrication of the hydrodynamical tribosystems in the piston machines / A. D. Rulevskiy, M. A. Izzatulloev, A. S. Nechaev // Procedia Engineering. - 2017. - pp. 698-703.
57. Zadorozhnaya E. A. Solving a thermohydrodynamic lubrication problem for complex-loaded sliding bearings with allowance for rheological behavior of lubricating fluid / Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2015. - Vol. 44. - № 1. - P. 46-56.
58. Zavos A., Nikolakopoulos P.G. Tribological characterization of smooth and ar-tificially textured coated surfaces using block-on-ring tests, FME Transactions, Vol. 43, No. 3, pp. 191-197, 2015.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ