Введение
1. Раздел 1. Обоснование темы выпускной квалификационной работы 6
1.1. Актуальность темы 7
1.2. Развитие производства автомобильной техники 8
1.3 Фирменная система эксплуатационного обслуживания автомобилей КАМАЗ 11
2. Раздел 2. Техническая часть 17
2.1 Описание конструкции двигателей грузовых автомобилей 18
2.1.1 Двигатели КАМАЗ-740 18
2.1.2 Смазочная система дизеля КамАЗ-740 19
2.2 Особенности системы газотурбинного наддува и охлаждения
наддувочного воздуха Камаз-740 21
2.2.1 Технические особенности конструкции турбокомпрессора 23
2.2.2 Конструктивные особенности турбокомпрессора ТКР-7Н1 23
2.2.3 Особенности эксплуатации двигателя с ТКР и его ресурс 25
2.3 Способы диагностирования двигателей 25
2.4 Средства технического диагностирования 27
3. Раздел 3. Экспериментально-исследовательская часть 29
3.1 Аналитическое исследование изменения технического состояния и надежности турбокомпрессора в процессе эксплуатации 30
3.1.1 Анализ основных параметров и расчетных схем системы смазки
дизеля КамАЗ 740.11-240 30
3.1.2 Анализ эффективности подшипникового узла турбокомпрессора ТКР-7Н 37
3.1.3 Анализ влияния тепловых потоков на напряженно-
деформированное состояние корпуса подшипника.Модель ползучести корпуса 41
3.2 Анализ характерных изменений технического состояния деталей и узлов турбокомпрессоров ТКР7Н-1 в процессе эксплуатации 46
4. Раздел 4. Технологическая часть. Способ технического диагностирования ТКР 54
4.1 Способы технической диагностики технического состояния
турбокомпрессора 55
4.2 Предлагаемый способ диагностирования подшипникового узла
турбокомпрессора 56
4.3 Технология процесса диагностирования турбокомпрессора 61
5. Раздел 5. Конструкторская часть 63
5.1 Способ диагностирования износа подшипникового узла
турбокомпрессора 64
5.1.1 Область техники 64
5.1.2 Уровень техники 65
5.1.3 Краткое раскрытие изобретения 66
5.1.4 Патентный поиск 68
5.1.5 Краткое описание чертежей и иных материалов 74
5.1.6 Подробное раскрытие изобретения 76
5.1.7 Формула изобретения 79
5.1.8 Чертежи, рисунки, схемы 80
6. Раздел 6. Безопасность жизнедеятельности 82
6.1 Характеристика потенциальных опасностей на участке
диагностики 83
6.2 Общие требовании 83
6.3 Мероприятия по устранению опасных и вредных факторов при
выполнении диагностических работ 87
6.3.1 Меры предосторожности в работе с электрооборудованием 87
6.3.2 Пожарная безопасность 88
6.4 Общие требования к средствам технического диагностирования 90
6.4.1 Требования к датчикам 91
Заключение
Список использованной литературы
Главными показателями грузовых дизельных двигателей оснащенных турбокомпрессором являются тягово-скоростные характеристики, топливная экономичность, надежность и экологические показатели. Из опыта эксплуатации стало известно, что эти свойства автомобиля напрямую зависят от работоспособности системы турбонаддува двигателя. Ресурс турбокомпрессора в разы ниже, чем ресурс двигателя, а значит необходимо отслеживать состояние данного агрегата и поддерживать работоспособность на должном уровне. Факторов, влияющих на работоспособность и отказ ТКР огромное множество и они недостаточно изучены.
Основными силовыми агрегатами автомобилей КАМАЗ являются дизели с турбокомпрессором. В настоящее время в эксплуатации находится 320,4 тыс. автомобилей с дизелями КАМАЗ 7403.10-260; 740.11-240, комплектующихся турбокомпрессорами ТКР-7Н1 и находятся за пределами гарантии. Поддержание экологических характеристик автомобилей на установленном уровне обеспечивается путем регулярных проверок во время проведения государственного технического осмотра и осуществления контроля в процессе эксплуатации транспорта. Перечень неисправностей, при которых запрещается эксплуатация автомобилей, включает в себя превышение норм содержания вредных веществ в отработавших газах, и их дымность. В соответствии с руководством по эксплуатации поддержание экологического класса и восстановление агрегатов в этом случае должно производиться средствами и силами эксплуатирующей организации.
Проведенный анализ показал, что одним из наименее надежных узлов этих дизелей является турбокомпрессор ТКР-7Н1. На его долю приходится более 26 % отказов двигателя, но его доводка и совершенствование прекращены в 2000 году. На двигатели новых классов применялись другие типы турбокомпрессоров (ТКР7С-6, ТКР7С-9 производства КАМАЗ; зарубежного производства К-26 и Schwitzer) . Таким образом, в эксплуатации остаются двигатели и турбокомпрессоры с высоким уровнем отказов и затрат на эксплуатацию.
Для уменьшения простоев машин по техническим причинам необходимо увеличить наработку турбокомпрессора до величины установленной нормативно технической документацией на ТО и Р двигателя. Более 80% отказов ТКР-7Н1 приходится на подшипниковый узел вала ротора, и как правило отказ происходит в следствие перегрева и недостатка смазки. Предупредить выход из строя турбокомпрессора можно путем измерения давления смазки на входе в ТКР, и температуры на выходе.
Данная работа посвящена разработке способа диагностирования двигателей внутреннего сгорания с турбокомпрессором, а в частности подшипникового узла турбокомпрессора. Причины диагностирования турбокомпрессора определяются многими факторам. Во-первых, показатели эффективности функционирования двигателя в эксплуатации зависят как от режимных и технических характеристик, так и самого турбокомпрессора. Во-вторых, до сих пор отсутствуют надежные инструментальные средства контроля технического состояния двигателя с турбокомпрессором в эксплуатации.
В течение длительного времени были разработаны образцы предлагаемого способа, проведены испытания, определяющие работоспособность подшипникового узла, исследована величина потерь КПД двигателя в зависимости от величины износов основных сборочных единиц турбокомпрессора и от величины смещения осей вращения вала и моновтулки.
Следовательно, работоспособность подшипникового узла турбокомпрессора, двигателя, агрегатов, узлов и механизмов транспортных, транспортно-технологических машин и автомобилей, в том числе и турбокомпрессора определяется в основном и диагностированиями, обладающих диагностическими свойствами.
Эффективная эксплуатация двигателя возможна только на основе использования результатов диагностирования, которые позволяют определять техническое состояние подшипникового узла, остаточный ресурс и пробег транспорта до выполнения операций по восстановлению работоспособности деталей узла. Прогнозирование пробега машины до ремонта подшипникового узла турбокомпрессора будет способствовать уменьшению трудоемкости обслуживания за счет полного использования ресурса деталей узла и применения предлагаемого способа диагностирования. Эффективная эксплуатация и разработка способа диагностирования подшипникового узла турбокомпрессора позволит повысить производительность двигателей.
Предлагаемый способ при эффективной эксплуатации машин с применением технического диагностирования подшипникового узла, с учетом изменения их технического состояния и прогноза остаточного ресурса, позволит сократить продолжительность простоев в ремонтах, так как детали турбокомпрессора не будут иметь аварийных повреждений, а будут подлежать восстановлению предлагаемым способом диагностирования, за счет контроля давления и температуры масла.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
