ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Абразивный износ деталей двигателя из "Очистка масла и топлива в автотракторных двигателей " В двигателях внутреннего сгорания абразивный износ происходит главным образом тогда, когда поверхности трения, разделенные смазочным слоем, соприкасаются с твердыми посторонними частицами. Эти частицы в зависимости от сочетания их величины, формы, твердости и прочности с величиной зазоров между сопрягаемыми деталями и твердостью трущейся поверхности разрушаются или вдавливаются в материал или свободно циркулируют вместе с маслом. [c.29] К абразивным загрязняющим примесям в первую очередь относится почвенная (дорожная и полевая) пыль, поступающая в двигатель при его эксплуатации. Кроме того, абразивными являются продукты износа деталей, а также литейная земля и металлическая стружка, оставшиеся в двигателе после изготовления. [c.29] При эксплуатации автомобилей и тракторов запыленность окружающего воздуха, поступающего в двигатель, зависит от очень многих факторов времени года, типа дороги или почвы, погоды, направления ветра, интенсивности движения и т. п. [c.30] Характерно, что при запыленности 0,8—1,2 г/ж видимость полностью теряется. [c.31] Отмечается, что для автомобилей запыленность воздуха не превышает 1,4, для гусеничных машин 2 г/ж . В больших городах запыленность воздуха колеблется в пределах 0,00025—0,0084 г/ж . При различных сельскохозяйственных работах наблюдается запыленность воздуха от 0,063 до 1,52 г/ж , в хлопководческих районах Средней Азии СССР она равна до 3,5 г/ж . Во время песчаных бурь в пустынях запыленность воздуха достигает 17 г/ж . [c.31] Абразивный износ деталей в современных автомобильных и особенно тракторных двигателях является наиболее распространенным видом износа. Это происходит потому, что в эксплуатации из окружающего воздуха внутрь двигателей поступает некоторая часть пыли, а продукты коррозионного и контактного износов представляют собой твердые частицы металлов или их окислов. Если коррозионное и контактное изнашивание наблюдается главным образом на верхней части цилиндров и у компрессионных колец, то твердые частицы, циркулирующие с маслом, вызывают абразивное изнашивание всех деталей, к которым поступает масло. [c.31] Изнашивание большинства основных деталей автомобильных и особенно тракторных двигателей носит преимущественно абразивный характер. Долгое время существовало мнение, что износ цилиндров преимущественно коррозионный. Однако проведенными в последнее время исследованиями [17 18] доказано, что абразивный вид износа присущ и цилиндрам и особенно цилиндрам с антикоррозионными нирезистовыми вставками. [c.31] При постепенном (с постоянной скоростью) введении кварцевой пыли в общем количестве 25 г в картерное масло двигатель МЗМА-408 через 12 ч работы на стенде практически до предела изнашивается. [c.31] Из этого следует, что коррозионный износ цилиндров для современных отечественных двигателей на данном этапе не может являться решающим фактором, и он будет иметь больший удельный вес в общем износе лишь при особенно эффективной защите двигателя и пар трения от попадания в них посторонних абразивных частиц. [c.33] На основании проведенных исследований в НАТИ и НАМИ установлено, что абразивные частицы, заносимые в двигатель, по-разному влияют на изнашивание его деталей. Абразивная пыль, поступающая в двигатель через впускной тракт с воздухом или топливом, вызывает наибольший износ цилиндров в верхней части (рис. 14), верхних компрессионных колец и канавок и почти не вызывает износа шеек и подшипников коленчатого вала. Это обусловлено тем, что пыль оседает на стенках цилиндров неравномерно, резко уменьшаясь внизу цилиндра и сильно измельчаясь при истирании поршневыми кольцами. [c.33] Абразивные частицы, попавшие в масло, вызывают наибольший износ подшипников и шеек коленчатого вала, цилиндров в средней части, маслосъемных поршневых колец, поршневого пальца и его втулок. Это обусловлено тем, что к подшипникам коленчатого вала, на нижнюю часть цилиндров (с уменьшением снизу вверх по высоте цилиндров) и к маслосъемным кольцам подается наибольшее количество масла. Установлено, что износ цилиндров и поршневых колец, вызванный абразивными частицами, поступившими непосредственно в масло, примерно в 10 раз больше износа, вызванного действием такого же количества абразива, поступившего в двигатель с воздухом. Это происходит потому, что пыль, проникающая в картерное масло через воздухоочиститель и кольцевой пояс поршня, имеет значительно меньшие размеры, чем пыль, непосредственно введенная в картерное масло. [c.33] При всех разновидностях абразивного изнашивания основным элементарным процессом является резание или царапание поверхностей деталей более твердыми посторонними частицами. Элементарное царапание происходит в том случае, если абразивная частичка вдавливается в металл и не разрушается в процессе образования царапины, особенно при снятии стружки и при возрастающем сопротивлении наклепывающегося при этом металла. Поэтому абразивное действие частиц повышается с увеличением их твердости и механической прочности. Особенно высокими абразивными свойствами помимо алмазной пыли обладают окиси алюминия, хрома и железа, имеющие высокую твердость и большую механическую прочность, которая препятствует размельчению частиц в процессе изнашивания. Кроме того, металлы имеют структуру, состоящую из зерен различной твердости и прочности. Микротвердость различных компонентов металлов, а также некоторых других материалов (в кПмм ) приведена ниже. [c.34] Перлит пластинчатый 200—350 Кремний. ... [c.34] Из приведенного выше следует, что такие твердые частицы как кварц, окись алюминия и железа могут врезаться в феррит, перлит и аустенит. И только высокоуглеродистый мартенсит и карбиды металлов могут в какой-то степени противостоять абразивному воздействию этих твердых частиц. В этом отношении наиболее опасны частицы кварца, являющегося наиболее распространенным в природе минералом. [c.34] Если одна из сопряженных деталей имеет небольшую твердость, она может поглощать твердые абразивные частицы и этим резко снижать износ другой детали. Это свойство используется на практике при применении баббитовых подшипников. [c.34] На рис. 16 представлена диаграмма зависимости относительной износостойкости от твердости для термически обработанных сталей. Прямая линия, проходяш,ая через начало координат, представляет зависимость е — Н для технически чистых металлов и сталей в термически необработанном состоянии. Последняя точка на этой линии относится к вольфраму, имеющему твердость Я = = 425 кПмм . Для термически обработанных сталей зависимость износостойкости от твердости имеет другой характер и для каждой стали выражена определенной кривой. Износостойкость возрастает с увеличением твердости, но значительно менее интенсивно, чем для технически чистых металлов и термически необработанных сталей. По мере увеличения содержания углерода прямые линии зависимости износостойкости от твердости для каждой стали располагаются выше и имеют более крутой уклон. [c.36] Приведенные данные указывают, что повышению легирования стали карбидообразующими элементами отвечают более высокое расположение ffa диаграмме соответствующих прямых для каждой стали и более крутой уклон этих прямых. Вместе с тем прямая для технически чистых металлов, проходящая через начало координат, является как бы предельной по своему уклону. Все точки для термически обработанных сталей располагаются ниже этой прямой. [c.36] Для избежания абразивного изнашивания детали необходимо, чтобы твердость металла была больше твердости абразива. Однако если твердость абразива меньше твердости металла, то износ, хотя и очень незначительный, может происходить. Это об словлеко тем, что способность абразивного зерна вдавливаться в металл зависит не только от соотношения их твердостей, но и от геометрической формы зерна. [c.37] Известно, что в тело, имею-ш,ее плоскую поверхность, может быть вдавлено тело из того же материала, но имеющего выпуклую поверхность. [c.37] Вернуться к основной статье