Износ деталей цилиндро-поршневой группы
Цикл исследований интенсивности износа деталей цилиндро-поршневой группы двигателей ЯМЗ включал изучение влияния температуры охлаждающей жидкости на интенсивность износа, а также дисперсного состава пыли, ее физических свойств и концентрации в воздушном заряде на закономерности износа цилиндров.
В результате методических опытов первой группы было установлено, что работа дизелей ЯМЗ при низкой температуре охлаждающей жидкости не приводит к значительному повышению темпа износа.
В то же время опыты второй группы выявили, что износ цилиндров в значительной мере зависит от количества абразивных частиц.
В процессе отработки методики было оценено влияние на износ качества вводимой в дизель пыли.
При подборе пыли для форсированных испытаний двигателей ЯМЗ пыль различного дисперсного состава была разбита по размерам частиц, составляющих 90 % общей массы пыли, на три группы: -до 25 мкм, -до 10 мкм, - до 3 мкм.
Методические опыты выявили рассеивание износа цилиндров испытываемого дизеля при средней подаче пыли в цилиндр 1 г/ч и необходимость в общем случае применения статистических методов оценки износа.
В результате этих опытов установлено, что наибольший темп износа гильз цилиндров и поршневых колеи наблюдается при использовании пыли группы /, приготовленной из кварцевого песка с удельной поверхностью 5600 см2/г (ГОСТ 8002-62). Обычно эта пыль применяется для испытаний воздухоочистителей.
В следующем цикле методических опытов был сопоставлен характер и интенсивность износа при подаче пыли непосредственно в цилиндры и через воздухоочиститель. В первом случае ввод пыли во впускной патрубок каждого цилиндра осуществлялся через трубки пыледозатором НАТИ (Научно – исследовательского тракторного института), во втором пыледозатор подавал пыль в воздух, поступающий в воздухоочиститель.
Непосредственно во впускные патрубки вводили 0,08 г/ч пыли, что в условиях продолжительности цикла испытаний 100-150 ч обеспечивает малую относительную погрешность оценки износостойкости исследуемых вариантов деталей. К недостаткам данного метода испытаний следует отнести несоответствие эпюр износа цилиндров, полученных во время форсированных испытаний, эпюрам износа, построенным по результатам обычной длительной эксплуатации. Однако ввиду однородности распределения пыли по цилиндрам, а также возможности интенсификации износа в заданных пределах описываемый метод был применен для проведения сравнительных испытаний различных вариантов деталей цилиндропоршневой группы. Чтобы еще более ускорить отборочные испытания при подаче пыли во впускной патрубок, каждый испытываемый двигатель комплектовали несколькими деталями сравниваемых вариантов.
Испытания с вводом пыли в воздух перед воздухоочистителем проводились при двух дозировках ее: 1 и 0,5 г (м8). В обоих случаях дизель оборудовался серийными инерционно-масляными воздухоочистителями. Предельно допустимый износ гильз цилиндров достигался после испытаний продолжительностью 30-40 мото-часов. Однако и при данных испытаниях характер износа гильз цилиндров значительно отличается от такового при обычной эксплуатации дизелей. Уменьшение дозировки пыли до 0,5 г/(м3) привело к снижению темпа износа в 3-4 раза но сравнению с темпом износа при дозировке 1 г/(м3). Форма эпюры износа при этом приблизилась к эпюре износа, получаемой при эксплуатации дизеля.
Таким образом, форсированные стендовые испытания на износ деталей цилиндропоршневой группы с подачей 0,5 г/(м3) пыли перед воздухоочистителем позволили в течение 150 ч имитировать износ гильз цилиндров, близкий как но величине, так и по форме эпюры к износу при пробеге автомобилем 120-150 тыс. км. Недостатком данного метода является неравномерность распределения пыли, прошедшей через воздухоочиститель, по цилиндрам двигателя, вследствие чего нельзя одновременно испытывать детали нескольких вариантов. Кроме того, показатели воздухоочистителей не являются достаточно стабильными для обеспечения воспроизводимости результатов опытов при разных системах воздухоподачи. Эти недостатки метода компенсируются возможностью осреднения износа по большому числу цилиндров.
Ввиду этого данный метод был применен в исследованиях по повышению моторесурса дизелей ЯМЗ в основном для прогнозирования изменения ресурса деталей цилиндропоршневой группы в результате конструктивных и технологических мероприятий.
