В статье рассматриваются некоторые результаты проведения исследований зависимости компрессии в цилиндрах ДВС от износа гильз двигателя.
Ключевые слова: двигатель, компрессия, анализатор герметичности цилиндров.
Целью исследования является выявление закономерностей изменения компрессии в цилиндрах ДВС в зависимости от угла поворота коленчатого вала и различного положения компрессионных колец.
При замере компрессии на реальном двигателе невозможно знать какое положение в момент измерения занимают компрессионные кольца, поэтому замеры на одном цилиндре и при одном положении коленчатого вала могут иметь различные значения [1, 2]. Чтобы исключить такую погрешность, нами был изготовлен пневмотестор, с помощью которого мы можем не только устанавливать поршень в гильзе в характерных точках, но, при этом, и выставлять нужные нам положения компрессионных колец.
Пневмотестор представлен на рисунках 1 и 2. Поступление воздуха под давлением осуществляется с помощью компрессора с редуктором через пневмолинию. Снятие показаний происходит с помощью установленного на приборе манометра. Что бы исключить утечки воздуха через крышку пневмотестора, в месте её контакта с гильзой установлена резиновая уплотнительная прокладка.
Рис. 1. Анализатор герметичности цилиндров
Рис. 2. Схема привода
1 — ЦПГ, 2 — компрессор, 3 — редуктор, 4 — манометр, 5 — анализатор герметичности цилиндров, 6 — кран, 7 — пневмолиния
В соответствии с методикой исследования продувке с помощью собранной установки были подвергнуты гильзы КамАЗ 740 и ЗМЗ 53.
Перед непосредственным проведением эксперимента были проведены микрометрические замеры износа гильз ДВС при различных положениях коленчатого вала, а именно в ВМТ, НМТ и углах поворота 45 0 , 90 0 , 135 0 . Данные измерения были проведены в 4-х плоскостях: пальца, качания шатуна и со смещением на угол 45 0 от них [3].
С целью получения более достоверных данных по зависимости показаний пневмотестора от износа гильзы двигателя эксперимент проводился на специально изготовленной лабораторной установке представленной на рисунках выше.
Результаты эксперимента представлены в таблицах ниже.
Таблица 1
Показания прибора по гильзе КамАЗ 740
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
3,1 |
2 |
1,7 |
|
|
45 0 |
3,5 |
2,1 |
1,7 | |
|
90 0 |
3,6 |
2,4 |
2 | |
|
135 0 |
3,8 |
2,6 |
2,1 | |
|
180 0 (НМТ) |
3,9 |
2,8 |
2,3 | |
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
3,4 |
2,8 |
1,9 |
|
|
45 0 |
3,6 |
2,9 |
1,9 | |
|
90 0 |
3,7 |
3 |
2 | |
|
135 0 |
4,1 |
3,5 |
2,5 | |
|
180 0 (НМТ) |
4,3 |
3,6 |
2,7 | |
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
3,4 |
2,7 |
1,9 |
|
|
45 0 |
3,7 |
2,8 |
2,2 | |
|
90 0 |
3,8 |
3 |
2,3 | |
|
135 0 |
4 |
3,5 |
2,6 | |
|
180 0 (НМТ) |
4,2 |
3,6 |
2,7 | |
Таблица 2
Показания прибора по гильзе ЗМЗ-53
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
3,8 |
2,9 |
2,2 |
|
|
45 0 |
3,7 |
2,7 |
2,1 | |
|
90 0 |
3,6 |
2,6 |
2 | |
|
135 0 |
3,55 |
2,55 |
1,8 | |
|
180 0 (НМТ) |
3,5 |
2,5 |
1,6 | |
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
4 |
3,5 |
2,7 |
|
|
45 0 |
3,9 |
3,1 |
2,6 | |
|
90 0 |
3,7 |
2,8 |
2,4 | |
|
135 0 |
3,6 |
2,6 |
2,2 | |
|
180 0 (НМТ) |
3,55 |
2,55 |
2,1 | |
|
Положение КШМ |
Показания прибора | |||
|
6∙10 5 МПа |
5∙10 5 МПа |
4∙10 5 МПа |
Положение замков | |
|
0 0 (ВМТ) |
3,9 |
3,4 |
2,5 |
|
|
45 0 |
3,8 |
3,1 |
2,4 | |
|
90 0 |
3,65 |
2,7 |
2,2 | |
|
135 0 |
3,55 |
2,5 |
2 | |
|
180 0 (НМТ) |
3,5 |
2,5 |
1,8 | |
Согласно полученным нами данным зависимость показаний пневмотестора Р ц от величины износа гильзы И аппроксимируется следующими выражениями:
- для плоскости качения шатуна при рабочем давлении 6 кг/см 2
- для плоскости качения шатуна при рабочем давлении 5 кг/см2
- для плоскости качения шатуна при рабочем давлении 4 кг/см2
- для плоскости поршневого пальца при рабочем давлении 6 кг/см2
- для плоскости поршневого пальца при рабочем давлении 5 кг/см2
- для плоскости поршневого пальца при рабочем давлении 4 кг/см2
Литература:
- Гинцбург, Б. Я. Теория и расчет поршневых колец / Б. Я. Гинцбург. — М.: Машгиз, 1945. — 365 с.
- Гинцбург, Б. Я. Теория поршневого кольца / Б. Я. Гинцбург. — М.: Машиностроение, 1979. — 425 с.
- Сазонов, К. А. Пневматический способ диагностирования ЦПГ ДВС при малых рабочих давлениях / К. А. Сазонов // Вестник ЧГАУ. — 1994.-Т. 8.-С. 54–57.
