ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние конструкции деталей на износостойкость из "Долговечность двигателей Издание 2 " При изготовлении цилиндров диаметром 75—100 мм овальность и конусность не должны превышать 0,025 мм. Средняя овальность в верхней части цилиндров 12 автомобилей ЗИЛ-120, установленных на грузовых автомобилях, после пробега 36 тыс. км составила 35 мкм. [c.127] Для цилиндров двигателей грузовых автомобилей пределом экономической эксплуатации считается овальность 0,075— 0,125 мм и конусность 0,25—0,4 мм. [c.127] При нормальных условиях работы двигателя износ деталей обычно невелик и не лимитирует межремонтный период безотказной работы. Поршни выбраковываются в большинстве случаев из-за чрезмерного износа кольце-вых канавок или увеличения диаметров отверстий в бобышках поршня под палец. [c.127] Расстояние между трущимися поверхностями зависит от скорости их относительного перемещения. В зонах верхней и нижней мертвых точек, где скорость перемещения поршня и колец равна нулю, зазор между поверхностями трения также уменьшится до нуля. В этих зонах следует ожидать большего износа цилиндров и колец, если рассматривать изнашивание только в виде механического истирания. [c.127] Изнашивание рабочих поверхностей цилиндров и колец протекает в коррозионной среде. При сгорании рабочей смеси образуются углекислый газ, окись углерода, свободный кислород, сернистые и другие химические соединения и водяные пары. Газы окисляют рабочую поверхность цилиндров и разрушают структуру, образуя с компонентами металла химические соединения. Рабочая поверхность деталей как бы разрыхляется. [c.128] При понижении температуры стенок цилиндров ниже точки росы продуктов сгорания на стенках конденсируются пары, образующие с газами кислоты, например угольную и серную. Образованию серной кислоты содействует повышенное содержание сернистых соединений в горючем. [c.128] Механическое воздействие деталей друг на друга, неоднородность и дефекты структуры, действие химических агентов и наличие шероховатостей на рабочих поверхностях создают почву для возникновения местных гальванических пар, которые усиливают влияние коррозии. При низких температурах стенок цилиндров возрастает роль электрохимических процессов, разрушающих структуру поверхностного слоя цилиндров двигателей. [c.128] Разрушение масляной пленки в результате действия высоких температур, разжижение рабочей смесью и окисление ее, а также соприкосновение шероховатостей трущихся поверхностей в присутствии абразивов содействуют более интенсивному изнашиванию поверхностей трения. [c.128] У карбюраторных двигателей в областях, прилегающих к выпускным клапанам, вблизи верхней мертвой точки наблюдается меньший износ цилиндров, чем в областях, расположенных на противоположных сторонах. Такой неравномерный износ объясняется разжижением масляной пленки рабочей смесью, поступающей в цилиндр в парообразной и жидкостной фазах со скоростью, близкой к скорости звука. [c.128] Характер и величина износа стенок цилиндров в значительной мере зависят от температурного режима, конструктивных особенностей двигателя и различной интенсивности охлаждения отдельных цилиндров одного и того же двигателя. [c.128] Промежуточные компрессионные кольца работают в лучших условиях, чем первое. К основным факторам, способствующим снижению износа промежуточных компрессионных колец и цилиндров относятся снижение давления газа, улучшение подвода смазочного материала, отсутствие влияния рабочих газов на сжигание масляной пленки, снижение интенсивности разрушения поверхностного слоя зеркала цилиндров в результате воздействия химических агентов. [c.129] В период расширения давление газов под вторым компрессионным кольцом в 3—4 раза меньше, чем под первым кольцом. По сравнению с верхним компрессионным кольцом износ промежуточных колец составляет 50—70%. При двух промежуточных кольцах меньше изнашивается нижнее компрессионное кольцо. [c.129] Износ цилиндров в зоне нижней мертвой точки во много раз меньше, чем в верхней зоне, что объясняется сохранением масляного слоя между трущимися поверхностями и отсутствием дополнительного давления газов на кольца. В этой зоне изнашивание поверхностей происходит вследствие снижения скорости перемещения колец до нуля, снятия избыточного масла маслосъемными кольцами, коробления цилиндров, понижения вязкости масла и др. [c.129] Несмотря на более благоприятные условия работы, маслосъемные кольца значительно изнашиваются. Износ их нередко даже превосходит износ первых компрессионных колец (рис. 86). Более значительный износ маслосъемных колец объясняется прежде всего их конструктивными особенностями. Маслосъемные кольца состоят как бы из двух колец, соединенных между собой, при их работе происходит выжимание масляного слоя, осуществляется полусухое трение. [c.129] Отложения на поверхности поршня и колец нарушают теплообмен и повышают температуру поршня. Известно, что при повышении температуры от 200 до 300 С масляная пленка окисляется особенно интенсивно (в 1000 раз быстрее) и при 300° С начинается ее распад и окислительный крекинг. [c.130] Одновременно с повышением температуры колец уменьшается их упругость и вместе с тем снижается их маслосъемная способность. Для уменьшения расхода масла необходимо применять поршневые маслосъемные кольца более рациональной конструкции и к маслам добавлять присадки, устраняющие нагарообразование. [c.130] Так как маслосъемные кольца изнашиваются особенно интенсивно и они лимитируют износостойкость и долговечность поршневого комплекта, то на улучшение их работы и на повышение сопротивления изнашиванию необходимо обратить самое серьезное внимание. Согласно данным ВИМ средний ресурс поршневых колец двигателей Д-54 составляет около 650 ч, поршней 1940 ч и гильз цилиндров 1940 ч. [c.130] На рис. 87 приведены кривые распределения отказов поршневых колец и поршней в зависимости от пробега капитально отремонтированных двигателей ЗИЛ-120. [c.130] Неравномерность износа по длине поверхности зеркала цилиндров и колец вызывает коррозия, ухудшение условий смазки при наличии абразивов. Скорость износа верхнего компрессионного кольца и гильзы цилиндров, особенно в зоне верхней мертвой точки, зависит также от температуры охлаждающей воды, всасываемого воздуха и от нагрузочного режима работы двигателя. При температуре охлаждающей воды ниже 70° С возрастает скорость износа деталей в зоне работы первого компрессионного кольца вследствие усиления действия коррозионных агентов. [c.131] Охлаждение цилиндра двигателя холодным всасывающим воздухом также способствует развитию коррозионных процессов и более быстрому изнашиванию цилиндра и поршневого кольца. Наименьший износ верхнего компрессионного поршневого кольца наблюдается при температуре охлаждающей воды 70—80° С. [c.131] Вернуться к основной статье