Аннотации:
Решение проблемы повышения моторесурса двигателя внутреннего сгорания (ДВС)
непосредственно связано со снижением потерь энергии на преодоление трения в элементах систем, механизмов и сложнонагруженных трибосопряжений (ТС). Среди механических потерь на трение особое место занимают гидромеханические потери на трение в ТС ДВС. Снижение потерь энергии на преодоление трения достигается уменьшением механических потерь за счет ограничения уровня нагруженности трущихся поверхностей, увеличением доли жидкостного режима трения для наиболее критичных по надежности ресурсо-определяющих сложнонагруженных ТС. Для сложнонагруженных ТС свойственны переменные по времени и величине действующие нагрузки, при которых положение подвижного элемента в сопряжении характеризуется высокими значениями эксцентриситетов. К таким сложнонагруженным ТС относят коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, сопряжения «направляющая поршня – гильза цилиндра» и «поршневое кольцо – гильза цилиндра», опорные и упорные подшипники турбокомпрессора ДВС и т. п. Одним из способов снижения масляного голодания является текстурирование контактирующих поверхностей, которое позволяет увеличить несущую способность сложнонагруженного подшипника за счет создания множества «микроклиньев». В частности, текстурирование поверхности вкладышей подшипников коленчатого вала может выполняться в виде эллиптических микроямок, которые позволяют сохранять масло на поверхности трения при любых режимах работы дизеля. В статье выполнен обзор основных видов микротекстурирования поверхностей трения ТС. Создана расчетная модель и разработана программа расчетного анализа ТС «шейка коленчатого вала – вкладыш» ДВС. Выполнены расчеты гидромеханических характеристик (ГМХ) ТС для различных видов микротекстурирования на примере
шатунного подшипника дизеля ЧН 13/15. The solution to the problem of increasing the motor resource of an internal combustion engine (ICE) is directly related to the reduction of energy losses due to overcoming friction in the elements of systems, mechanisms, and complexly loaded tribo-couplers (TC). Among the mechanical friction losses, a special place is occupied by the hydromechanical friction losses in the internal combustion engine. The reduction of energy losses to overcome friction is achieved by reducing mechanical losses by limiting the level of loading of the rubbing surfaces, by increasing the proportion of the liquid friction regime for the most critical in terms of reliability
resource-determining complex loaded vehicles. For complexly loaded vehicles, the time and magnitude of the acting loads are characteristic, at which the position of the movable element in conjunction is characterized by high eccentricities. Such complexly loaded vehicles include the main and connecting rod bearings of the crankshaft, the “piston guide – cylinder liner” and “piston ring – cylinder liner” couplings, the thrust and thrust bearings of the ICE turbocharger, etc. One of the ways to reduce oil starvation is to texturize the contacting surfaces, which will increase the bearing capacity of a complex bearing due to the creation of many “micro wedges”. In particular, the texturing of the surface of the bearing shells of the crankshaft can be performed in the form of elliptical micro-holes, which allow you to save oil on the friction surface under any operating conditions of the diesel engine. The article provides an overview of the main types of microtexturing of friction surfaces of TC. A calculation model has been created and a calculation analysis program has been developed for the internal combustion engine “crankshaft neck-liner” TC. The calculations of the hydromechanical characteristics (HMC) of the vehicle for various types of microtexture were performed using the connecting rod bearing of the diesel engine CHN 13/15 as an example
Описание:
Рождественский Юрий Владимирович, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автомобильный транспорт», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, rozhdestvenskiiyv@susu.ru.
Гаврилов Константин Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры
«Автомобильный транспорт», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, gavrilovkv@susu.ru.
Иззатуллоев Мубориз Акрамхонович, аспирант кафедры «Автомобильный транспорт», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, izzatulloevma@susu.ru.
Yu.V. Rozhdestvensky, rozhdestvenskiiyv@susu.ru,
K.V. Gavrilov, gavrilovkv@susu.ru,
M.A. Izzatulloev, izzatulloevma@susu.ru
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation