Метод оценки вкладышей

При разработке метода оценки вкладышей были сопоставлены предположительные причины их разрушения: вследствие нарушения масляной пленки при пуске, резкой перемене скоростных режимов и обкатке дизеля. Результаты испытаний, проведенных с целью проверки вероятности первых двух гипотез, не могут быть использованы для оценки антифрикционных свойств вкладышей на неустановившихся режимах работы, так как невозможно однозначно воспроизвести условия испытаний (условия подачи смазки и поддержание определенных угловых ускорений коленчатого вала). Третья гипотеза нарушения масляной пленки не соответствует эксплуатационным условиям работы вкладышей и скорее характеризует качество изготовления подшипникового узла.

Известно, что при прочих равных условиях снижение кинематической вязкости приводит к уменьшению несущей способности масляного клина, а следовательно, и надежности подшипника. Исходя из этого, был предложен метод форсированных испытаний для сравнительной оценки антифрикционных свойств вкладышей. Сущность метода заключается в преднамеренном снижении вязкости масла в двигателе путем разбавления его Дизельным топливом. Порядок испытаний следующий:

сборка дизеля, обкатка, слив масла, заливка смеси масла с топливом в соотношении 2:1;

работа двигателя в течение 2 ч на режиме холостого хода с периодическим увеличением частоты вращения от 1700 до 2100 об мни, остановка, осмотр фильтров;

заливка смеси масла и топлива в соотношении 1:1, если в фильтрах отсутствуют частицы материала вкладышей;

работа дизеля в течение 2 ч на таком же режиме, осмотр фильтров.

После каждого осмотра в случае отсутствия частиц, свидетельствующих о задире вкладышей, в картер двигателя добавляется 10-15% топлива.

Несущую способность масляного клина оценивали по времени работы вкладышей до схватывания и вязкости смеси, используемой для смазки.

Наибольшая продолжительность испытаний одного комплекта вкладышей 10 ч.

Наибольшей усталостной прочностью антифрикционного слоя обладают вкладыши из ленты, на стальное основание которой наплавлена свинцовистая бронза, покрытая, в свою очередь, свинцовооловянистым сплавом, или освинцованная с диффузией индия. Биметаллические сталеалюминиевые вкладыши, полученные методом плакирования, имеют менее высокую усталостную прочность.

Для осуществления дальнейшего увеличения ресурса сопряжения коленчатый вал - подшипники были определены предельно допустимые зазоры в нем, при которых не происходит чрезмерного повышения напряжений в щеках коленчатого вала и падения давления в системе смазки. При увеличении диаметрального зазора в подшипниках до 0,20 мм напряжения в щеках коленчатого вала практически не повышаются. Предельно допустимый зазор в подшипниках коленчатого вала равен 0,21 мм. Вычитая из этой величины максимальный и минимальный зазоры нового двигателя, можно определить пределы суммарного износа шеек и вкладышей подшипников коленчатых валов.

По данным микрометража, после длительной эксплуатации был определен допустимый износ шеек валов и вкладышей в процессе эксплуатации с учетом промежуточной замены последних. Установлено, что при улучшении чистоты обработки поверхности шеек валов с 1/8 до 1/9 в износ их уменьшается не менее чем на 17%.

На основании исследований можно сделать следующие выводы:

моторесурс двигателей 8 тыс. ч может быть обеспечен при чистоте поверхности коренных и шатунных шеек не ниже класса V9b как при сталебронзовых, так и при сталеалюминиевых вкладышах, при этом допускается одна промежуточная замена через 5-5,5 тыс. ч;

моторесурс 10 тыс. ч может быть реализован при чистоте поверхности коренных и шатунных шеек не ниже класса v9b