автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение износостойкости гильз цилиндров бензиновых двигателей биметаллизацией рабочей поверхности трения

На правах рукописи

Салахутдинов Ильмас Рифкатович

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ БИМЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ

Специальность 05.20.03 - технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

2 7 ОКТ 2011

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пенза-2011

4858196

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»)

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Хохлов Алексей Леонидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Симдянкин Аркадий Анатольевич

кандидат технических наук, доцент Рачкин Валерий Анатольевич

Ведущая организация ГОУ ВПО «Мордовский ГУ нм. Н. П. Огарева»

Защита состоится 18 ноября 2011 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.02 при ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Автореферат разослан « 7 » октября 2011 года

Учёный секретарь

диссертационного совета Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение надежности машин и увеличение их ресурса в большей мере лимитируется износосшйкосгыо их узлов и агрегатов. Энергетической остовой мобильных машин сельскохозяйственного назначения является поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на долю которого приходится до 36...52% от общего количества отказов.

Эффективные показатели работы двигателя тем выше, чем совершеннее тепло-использование и ниже механические потери и, в частности, потери на трение. Чем меньше потери на трение, тем меньше износ основных трущихся пар, больше срок службы и меньше число неисправностей двигателей в условиях эксплуатации. Гильза цилиндров - одна из основных частей ДВС, которая, работая совместно с поршнями и кольцами, образует объем, в котором тепловая энергия процесса сгорания топлива превращается в механическую энергию.

Основными дефектами гильз цилиндров являются износ зеркала цилиндра, верхнего и нижнего установочных поясков относительно оси цилиндра; сколы и трещины любого размера и расположения; кавитационный износ и отложения накипи на поверхностях, омываемых водой; коробления, глубокие задиры или потеря натяга вставки гильзы.

В настоящее время разработано несколько способов восстановления и упрочнения внутренней поверхности гильз цилиндров автотракторных двигателей, которые по своей технологии делятся на расточку под ремонтный размер и восстановление до номинального размера.

Расточка под ремонтный размер, влечет за собой снижение твердости внутренней поверхности и необходимость организации производства поршней и поршневых колец ремонтного размера, и зачастую приводит к сокращению ресурса двигателей.

Для восстановления гильз цилиндров в номинальный размер применяются такие способы как металлизация, гальванические способы, запрессовка износостойких пластин, наплавка на внутреннюю поверхность износостойких порошков, восстановление нагревом и др. Но они не нашли широкого применения из-за того, что не соответствуют требованиям стандарта по качеству и имеют высокую себестоимость. Кроме того, технологические процессы практически всех способов оказывают неблагоприятное влияние на экологию.

Поэтому разработка и совершенствование способов восстановления и повышения износостойкости гильз цилиндров, отвечающих требованиям стандартов, являются актуальными и практически значимыми для сельскохозяйственного производства.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» по теме «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго - и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (номер государственной регистрации № 01.200.600147).

Цель исследований - повышение износостойкости гильз цилиндров бензиновых двигателей биметаллизацией рабочей поверхности трения.

Объект исследований — процесс изнашивания рабочей поверхности трения биметаллизированных гильз цилиндров бензинового двигателя УМЗ-417.

Предмет исследований - показатели износостойкости (износ, интенсивность изнашивания) рабочей поверхности трения биметаллизированных гильз цилиндров, мощностные, топливно-экономические и экологические показатели двигателя УМЗ-417 с биметаллизированными гильзами цилиндров.

Научной новизной работы являются:

- теоретически и экспериментально обоснованные форма, геометрические размеры и соотношение площади кольцевых канавок, заполненных медью, к площади рабочей поверхности трения гильзы цилиндров;

- экспериментальное обоснование угла наклона вставки, заполненной медью, в опытных образцах (колодках);

- конструкция биметаллизированной гильзы цилиндров с кольцевыми замкнутыми канавками на рабочей поверхности трения;

- показатели износостойкости (износ, интенсивность изнашивания) рабочей поверхности биметаллизированных медью гильз цилиндров;

- технико-эксплуатационные показатели (путевой расход топлива, давление в камере сгорания в конце такта сжатия) двигателя УМЗ-417, оснащенного биметалли-зированными медью гильзами цилиндров.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ на полезную модель № 93465 «Цилиндропоршневая группа», положительным решением на выдачу патента РФ на изобретение по заявке № 2010100006/06(000026) «Цилиндропоршневая группа» подана и зарегистрирована в ФИПС заявка на изобретете № 2011100391/06(000522) «Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания».

Практическая значимость работы. Разработан технологический процесс изготовления биметализированных медью гильз цилиндров, позволяющий снизить их износ рабочей поверхности трения до трех раз по сравнению с типовой гильзой. Использование биметаллизированных гильз цилиндров в двигателе УМЗ-417 позволяет повысить эффективную мощность на 4,8 %, уменьшить часовой и удельный расходы топлива соответственно на 4,8 % и 9,1 %, а также снизить содержание в отработавших газах оксида углерода на 10 % и углеводородов на 8 % по сравнению с двигателем, укомплектованным штатными гильзами. В условиях рядовой эксплуатации двигателей УМЗ-417, установленных на двух автомобилях УАЗ-ЗЗОЗ, у двигателя с биметал-лизированными медью гильзами цилиндров наблюдается снижение износа рабочей поверхности гильз цилиндров в 2,7 раза; уменьшение среднего путевого расхода топлива на 4 % и увеличение давления сжатия в камере сгорания на 6,5 % по сравнению с двигателем с типовыми гильзами цилиндров.

Достоверность результатов работы подтверждается лабораторными исследованиями на машине трения опытных образцов (колодок), прослоенных медью, с различными углами наклона вставок: сравнительными стендовыми исследованиями двигателя и эксплуатационными исследованиями автомобилей с двигателями в штатной (типовые гильзы) и экспериментальной (биметаллизированные гильзы цилиндров) комплектации.

Реализация результатов исследований. Описанный технологический процесс изготовления биметаллизированных гильз цилиндров прошел производственную проверку в условиях ОАО «Ульяновский моторный завод». Сравнительные стендовые исследования двигателей в штатной и экспериментальной комплектации проводились в лаборатории «Испытания ДВС» ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», эксплуатационные исследования автомобилей осуществлялись в производственных условиях ООО «Приморье» Мелекесского района Ульяновской области.

Апробация работы. Основные результаты исследований опубликованы в открытой печати и доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (2009-2011гг.), ТИ-филиал ФГОУ ВПО УГСХА (г. Димитровград,

2009-2010г.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2010г.), ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова)) (2011г.).

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 15 научных работ, в т.ч. 4 статьи в изданиях, указанных в «Перечне ... ВАК», получен 1 патент на полезную модель. Одна статья опубликована без соавторов. Общий объём публикаций составляет 4,43 п.л., из них 1,51 п.л. принадлежит автору.

Структура Ii объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы из 175 наименований и приложения на 61 с. Работа изложена на 148 е., содержит 62 рис. и 4 табл.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- аналитические зависимости по обоснованию формы, геометрических размеров и количества кольцевых замкнутых канавок на рабочей поверхности трения гильзы цилиндров;

- оптимальный угол наклона медной вставки опытных образцов (колодок);

- технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров с кольцевыми замкнутыми канавками на рабочей поверхности трения;

- показатели износостойкости рабочей поверхности биметаллизированных медью гильз цилиндров;

- технико-эксплуатационные показатели автомобиля УАЗ-ЗЗОЗ оснащённого двигателем УМЗ-417 с биметаллизированными медью гильзами цилиндров.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность проблемы, цель, объект, предмет исследований. Приведена научная новизна, практическая значимость и апробация работы, достоверность результатов диссертационных исследований, изложены основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса и задачи исследований» изучено состояние вопроса, поставлена цель и определены задачи исследования. Рассмотрены условия работы и причины износов гильз цилиндров, проанализированы существующие способы ремонта и пути повышения износостойкости гильз цилиндров, а также работы по биметаллизации рабочей поверхности трения гильзы цилиндров.

Изучение процессов, происходящих при изнашивании различных пар трения, осуществляется в рамках быстро развивающейся науки - трибологии. Большой вклад в изучение процессов и закономерностей изнашивания деталей двигателя внутреннего сгорания сделали И.В. Крагельский, A.B. Чичинадзе, М.И. Хрущев, Ф.Д. Авдонь-кин, Б.М. Асташкевич, A.C. Денисов, В.И. Цыпцын, И.Б. Гурвич, М.Н. Ерохин, В.В. Стрельцов, Е.А. Пучин, В.Ф. Карпенков, Д.Н. Ведерников, Н.С. Ждановский, Д.Н. Гаркунов, A.A. Симдянкин и др.

Литературный и патентный обзор показывает, что повышение износостойкости гильз цилиндров достигается различными способами. Основными характерными недостатками, вследствие которых они не получили широкого распространения в ремонтном производстве, являются низкая адгезионная прочность, использование дорогих материалов, сложность мехобработки, высокая стоимость процесса и др. Кроме того, практически все эти технологические процессы оказывают неблагоприятное влияние на экологию.

Наиболее перспективным способом повышения износостойкости внутренней поверхности гильз цилиндров является биметаллизация рабочей поверхности трения путём создания в теле основного материала упорядоченных или неупорядоченных

вставок, вкраплений, слоев и пр. из материала, имеющего отличные от основного физико-механические свойства.

Одним из преимуществ данного способа является то, что отпадает необходимость в постоянном пополнении, как в случае с микропорошками, запасов цветного металла, участвующего в процессе трения или элементов присадок, действующих на протяжении определенного времени.

На основании выше изложенного целью работы является повышение износостойкости гильз цилиндров бензиновых двигателей биметаллизацией рабочей поверхности трения.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- теоретически проанализировать взаимодействие трущихся поверхностей в условиях пластической деформации и выполнить расчётно-теоретическое обоснование применения вставок из цветных металлов, их формы, геометрических размеров и количества на рабочей поверхности трения гильзы цилиндров, обеспечивающих снижение износа.

- провести лабораторные исследования на машине трения опытных образцов по оптимизации угла наклона медной вставки.

- разработать технологический процесс изготовления биметаллизированных гильз цилиндров с кольцевыми замкнутыми канавками на рабочей поверхности трения, заполненных медью и провести лабораторные сравнительные ускоренные испытания штатных и биметаллизированных гильз цилиндров на износостойкость.

- провести сравнительные стендовые исследования бензинового двигателя УМЗ-417 в штатной (типовые гильзы) и экспериментальной (биметаллизировалные гильзы цилиндров) комплектации и эксплуатационные исследования автомобилей УАЗ-ЗЗОЗ, оснащённых двигателями в штатной и экспериментальной комплектации.

- оценить экономическую эффективность работы автомобиля с двигателем, оснащенным биметаллизированными гильзами цилиндров.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование снижения износа биметаллизацией рабочей поверхности трения гильзы цилиндров» рассмотрены явления и процессы фрикционного взаимодействия пар трения с учетом формирова-ния трущихся поверхностей, их влияния на коэффициент трения, процесс изнашивания.

Взаимодействие трущихся поверхностей проявляется в формировании пятен контактов, в котором участвуют не только выступы с покрывающими их пленками, но и прилегающие к этим выступам материалы. В процессе контакта происходит деформирование материала трущихся поверхностей.

Одной из причин возникновения износа является нарушение условий пластического оттеснения материала одной из трущихся поверхностей. Под воздействием нагрузки увеличивается глубина внедрения микронеровностей поверхности, что приводит к переходу от упругой к пластической деформации и далее к микрорезанию или задиру (переход внешнего трения, при контакте двух тел, во внутреннее). Условие прекращения обтекания, соответствующее переходу внешнего трения во внутреннее, описывается выражением

где А - глубина внедрения, мкм; Я - радиус сферического индентора (внедрившейся поверхности), мкм; X - прочность на срез адгезионной связи, МПа; <ТГ - предел текучести материала, МПа.

(1)

Как видно из соотношения, для осуществления внешнего трения необходимо, чтобы прочность на сдвиг поверхностного слоя была бы меньше прочности основного материала. Важным фактором, влияющим на данный процесс, является различие между прочностью адгезионной связи и нижележащих слоев. Если адгезионная связь менее прочна, чем нижележащий слой, то имеет место положительный градиент механических свойств по глубине

^->0, (2) ск

где ох - разрушающее напряжение в направлении плоскости касания, МПа; г - координата, перпендикулярная к плоскости касания, мкм.

Таким образом, для снижения износа и образования положительного градиента, необходимо уменьшить прочность тонкого поверхностного слоя.

Наиболее перспективным направлением является биметаллизация трущихся поверхностей цветными металлами.

Эффективность использования для биметаллизации различных металлов может быть оценена по величине коэффициента трения

/ -/адг +/деф>

где /адг - адгезионный коэффициент трешвг; /деф -деформационный коэффициент трения. Поскольку деформационная составляющая не велика, ею можно пренебречь, тогда

/ ~ /адг ~ .

Я У'43 Зг

РГЕ"

■р.

(4)

где Рс - контурное давление, МПа; Е - модуль упругости, МПа; р - коэффициент зависящий от геометрических параметров поверхности.

Как видно, адгезионная составляющая определяется отношением тангенциальной прочности адгезионной связи к модулю упругости и гладкостью поверхности. Исходя из этого, для биметаллизации трущихся поверхностей, необходимо выбирать металл, имеющий минимальную тангенциальную прочность и наибольший модуль упругости. Из существующих цветных металлов, доступных для широкого использования, наиболее всех подходит медь, имеющая Е= 1,23 ■ ДО3 МПа.

Введение вставок цветного металла в трущиеся поверхности изменят соотношение площади контакта.

Для определения количества вставок смоделируем (рис. 1) поверхность гильзы набором вставок из цветного металла.

а

поршень

Рисунок I - Схема контакта поршневых колец с вставками 7

В этом случае сечение плоскости гильзы будет иметь слой длиной е!Ь, который будет содержать некоторое количество торцов вставок. Это число, пропорциональное длине слоя сК, является функцией высоты сечения (длине хода поршня), т. е. может быть выражено в виде

Лг = Ы<р(£Ь)(Н., (5)

где N - число вставок модели

В данном случае #>(£) будет являться функцией распределения вставок. Поскольку вставки должны располагаться по длине хода поршня, то общее число вставок будут выражаться величиной

г

щ{х) = N ^<р(1)с1[,. (6)

о

Примем, что количество вставок на поверхности длиной х гильзы цилиндра и, = <рх(х) <Ь\ — <р\(х)с1х, а количество поршневых колец, по длинен, вступающих в контакт с вставками - пг = срг(у) йпг = <р'2(у)Ду.

Число контактов при движении поршня представляет собой произведение вероятностей встречи поршневых колец на число вставок металла в гильзе цилиндров:

= -^<Р'г (У)<Р'\ Ш>Лс. (7)

При движении поршня на величину * (рис. 1) число контактов, образовавшихся от соприкосновения поршневых колец с вставками гильзы цилиндров, будет

1 *

«1 ='Т71 <р'г{у)(р'¿х)йуск. (8)

о

Тогда, для всех поршневых колец при перемещении поршня на величину х, получим

1 у "

т = — \ау\<р'г(у)<р\{х)сЬс. (9)

"о о

Фактическая площадь контакта, при перемещении поршня на величину х, определяется

у *

= ^ | <р'г{у)<р\{х)ск. (10)

о о

Таким образом, зависимость фактической площади контакта от механических свойств материала вставки и геометрических параметров вставки в поверхность гильзы будет выражаться следующей формулой

, Л ^й^ГМ'-^Г.» ,ш

^-1,03 гн , (11)

где - контурная площадь контакта, мм; ух и уг- коэффициенты, зависящие от материала поршневых колец и вставки металла; и Е2 - модули упругости материала поршневых колец и вставки металла, МПа; Ь - ширина вставки металла, мм; - коэффициент Пуассона материала вставки; Рн - нормальное давления в зоне контакта, МПа

Для узлов трения, где важно наличие минимального трения, целесообразно пользоваться интенсивностью линейного износа

г = __(12)

" S.JÜ*

где VM- изношенный объем материала, мм3; £5, - суммарная толщина колец, мм.

С учетом положительного механического градиента, обеспечивающего внешнее трение в контакте, интенсивность линейного износа определяется

015

* п УRSH

Подставив фактическую площадь контакта в формулу (13) и проведя преобразования, получим зависимость износа от механических свойств материала вставки и геометрических параметров вставки в поверхность гильзы, учитывая, что относительное внедрение h/R будет соответствовать высоте вставки над поверхностью гильзы v, т. е.

-10'67 „0.67

Тогда /,, =---- _ „ .0|67--• (15)

0,247^^ЦГ'М'-^)] ' Рн

Как видно из анализа формулы (15) одним из параметров обеспечения снижения износа является отношение площади вставок цветного материала к площади рабочей поверхности трения гильзы цилиндров, однако важно знать и угол наклона вставки а, потому что при линейном движении трущихся поверхностей процесс износа зависит от угла атаки контртела по отношению к поверхности. Угол наклона вставки определялся как

а = агсг%-, . .„„,-(16)

(Г

Зг а + ß

Р^Е

где с - деформация растяжения материала; с - коэффициент формы вставки.

По формуле (16) угол наклона кольцевой канавки вставки а = 17,2°.

Зная угол наклона вставки, проведем расчет геометрических параметров кольцевой канавки и объем меди, необходимой для обеспечения снижения износа. Ширина канавки 6 = 1,5 мм. Учитывая, что гильза цилиндров двигателя УМЗ имеет три ремонтных размера, чередующихся через 0,5 мм, глубину канавки принимаем 1,5 мм. Поддержание слоя меди на поверхности трения гильзы толщиной 2...3 мкм обеспечивается шестью замкнутыми кольцевыми канавками, что соответствует не менее 8,3 % по отношению к рабочей поверхности трения гильзы цилиндров.

На основании полученных данных геометрических параметров кольцевых канавок вставки меди рассчитан (15) теоретический линейный износ типовой и биме-таплизированной гильз, соответственно 1.5-10"9 мм/мм и 4,9-Ю"10 мм/мм.

Как видно из проведенных расчетов износ биметаллизированной гильзы цилиндров в 3,1 раза ниже, чем у типовой гильзы.

В третьем разделе «Конструктивный вариант исполнения биметаллизированной медыо гильзы цилиндров» представлен конструктивный вариант исполнения биметаллизированной медью гильзы цилиндров (патент РФ № 93465 на полезную модель)

Цилиндропоршневая группа содержит гильзу 1 (рис.2), поршень 2, компрессионные 3 и масло-съемное 4 поршневые кольца. На рабочей поверхности гильзы 1 встречно выполнены канавки с левым 5 и правым 6 углами подъема. Канавки 5 и б выполнены в виде замкнутых колец отдельных друг от друга, заполненных цветным металлом - медью 7. Угол подъема канавок а = 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы 1.

Рисунок 2 - Биметаллизированная гильза цилиндров

Технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров (рис. 3) включает в себя следующие основные операции: нарезание кольцевых канавок (по специально разработанной программе для станка с ЧГ1У) и их наплавку; зачистку внутренней поверхности после наплавки; черновое и чистовое шлифование внутренней поверхности.

Рисунок 3 - Технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров: а) нарезка кольцевых канавок; б) гильза с нарезанными кольцевыми канавками; в) наплавка канавок медью М1; г) зачистка внутренней поверхности; д) шлифование внутренней поверхности; е) биметаллизированная гильза цилиндров

Технологический процесс изготовления биметаллизированных гильз цилиндров прошел производственную проверку в условиях ОАО «Ульяновский моторный завод».

В четвёртом разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» разработана общая программа исследований, которая, включает лабораторные исследования опытных образцов с различными углами наклона медной вставки, ускоренные испытания биметаллизированных медью гильз цилиндров на износостойкость, сравнительные стендовые исследования бензинового двигателя УМЗ-417 и

эксплуатационные исследования автомобилей УАЗ-ЗЗОЗ укомплектованных двигателями в штатной (типовые гильзы цилиндров) и экспериментальной (биметаллизиро-ваные медыо гильзы цилиндров) комплектации.

Лабораторные исследования проводились для оптимизации угла наклона медной вставки опытных образцов и определения элементного состава поверхности трения. При этом использовали машину трения СМТ-1, бездифракционный анализатор рентгеновский спектральный БАРС-3, профилометр ПРОФИ-130 (рис.4).

а) б) в)

Рисунок 4 - Оборудование для проведения исследований: а) машина трения СМТ-1; б) прибор БАРС-3; в) профилометр модель 130 Проведены ускоренные испытания рабочей поверхности трения типовой и би-метализированной гильз цилиндров на износостойкость с использованием лаборатор-

ной установки (рис.5).

Рисунок 5 - Установка для ускоренных испытаний на износостойкость гильзы цилиндра

Сравнительные стендовые исследования бензинового двигателя в штатной комплектации и оснащённого биметалли-зированными медыо гильзами цилиндров проводились согласно типовой методики по ГОСТ 14846-81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний», на тормозном стенде КИ-5543 ГОСНИТИ со штатными контрольно-измерительными приборами, а также скомплектованного измерительно-регистрирующего комплекса (рис.6) в состав которого входили: измерители температуры (тестер - мультиметр М 890 С) окружающего воздуха и эксплуатационных материалов (охлаждающей жидкости, моторного масла в главной масляной магистрали, температуру выхлопных газов с помощью термопары ТХК), расходомер топлива,

а) б)

Рисунок 6 - Экспериментальная моторная установка: а) общий вид; б) измерительно-регистрирующий комплекс; в) схема процесса определения параметров ДВС

датчики (ВМТ, отметок зубьев маховика, давления, массового расхода воздуха, разряжения, температуры охлаждающей жидкости и масла), газоанализатор Инфракар М1-01. Сигналы с датчиков передавались на аналого-цифровой преобразователь ЬА-1,5РС1 и обрабатывались на ЭВМ.

Сравнительные эксплуатационные исследования автомобиля УАЗ-ЗЗОЗ с двигателем в штатной (типовые гильзы цилиндров) и экспериментальной комплектации (биметаллизированые гильзы цилиндров) проводились для определения технико-эксплуатационных показателей автомобиля, используя компрессиметр в-324, нутромер, расходомер топлива и секундомер.

В пятом разделе «Результаты экспериментальных исследований биметалли-зированньа поверхностей трения» представлены основные результаты экспериментальных исследований.

Лабораторные исследования износостойкости опытных образцов с углом наклона вставки меди от 0° до 45°, проводили по ГОСТ 30480-97 на машине трения СМТ 1 (рис. 7).

Результаты исследований показали, что на начальном этапе наблюдается повышение момента трения практически у всех образцов. После приработки сопряжённых поверхностей Рисунок 7 - Опытные образцы со вставками меди интенсивность их изнаши-

вания стабилизируется или возрастает незначительно вследствие сглаживания неровностей на трущихся поверхностях и снижения удельных давлений.

Наилучшие показатели снижения момента трения в конце исследований наблюдаются у образцов 4, 5, 6, имеющих угол наклона вставки 15°, 20° и 25° и составляют соответственно 3,0; 2,98; 3,05 Н м. У этих образцов раньше других заканчивается период приработки, стабилизация происходит через 20 минут после начала испытаний. У сплошного образца 0 момент трения в течение всего времени эксперимента повышается.

Данные рентгеновского спектрального анализа поверхностей трения опытных образцов показывают образование на них слоя цветного металла, возникающего в процессе трения. У образцов 4,5,6 наблюдается постепенное и постоянное нарастание количества переноса меди (Си). На остальных образцах перенос (Си) происходит первые два часа работы, а затем наблюдается стабилизация или уменьшение содержания (Си). Установлено, что наибольшая площадь покрытия трущейся поверхности происходит при угле наклона вставки меди 15. ..25° и составляет 84...86% покрываемой площади.

В результате обработки профилограмм были получены следующие характеристики шероховатости образцов (см. таблицу).

Результаты оценки шероховатости поверхностей трения

Образцы Параметры шероховатости, мкм

^шах К.

до испытания 2,75 0,95 0,32

после испытания 1,98 0,45 0,28

Рисунок 9 - Поверхность отклика, характеризующая износ опытных образцов зависимости от угла наклона вставки и площади покрытия трущейся поверхности

Анализ таблицы показывает, что в результате проведения приработки образцов, прослоенных медью, среднее отклонение профиля от средней линии уменьшилось на 12,5%.

При определении износа испытуемых образцов использовали весовой метод. По полученным данным построена гистограмма среднего износа опытных образцов (рис.8) в период приработки и задира.

По результатам взвешивания видно, что образцы с биметаллизи-рованной поверхностью трения, имеют меньший износ, чем сплошной образец. Наименьший износ в период приработки и задира имеют образцы номер 4, 5 и 6, имеющих угол 15°, 20° и 25°.

3 4 5 6 7 8 й приработка 0 задир

Рисунок 8 - Гистограмма среднего износа образцов

На основании результатов исследований получено уравнение регрессии

1=25,068 - 0,0136 а - 0,0016-Я + 0,0003 а2-5а-5- б 5'2, (17)

где I - износ образцов, мг; а - угол наклона вставки, град.; 5 - площадь покрытия, %.

На основании полученных результатов наименьший износ образцов соответствует углу наклона вставки 15°...20° (рис.9).

Результаты сравнительных ускоренных испытаний гильз цилиндров на износостойкость представлены на рис. 10. При исследовании типовой гильзы цилиндра максимальная интенсивность изнашивания составила в верхней и нижней мертвых точках соответственно 9 мкм/(м-105) и 7,2 мкм/(м-105), соответствующих 10 мм от верхнего и 50 мм - от нижнего торца гильзы. Наименьшая интенсивность изнашивания 5,1 мкм/(м- Ю5) наблюдали на расстоянии 70 мм от верхнего торца гильзы.

Исследования биметаллизированной гильзы цилиндра показали, что в верхней и нижней мертвых точках интенсивность изнашивания составила соответственно 2,8 мкм/(м-105)и2,4мкм/(м-105), а в средней части гильзы не превышает 1,5 мкм/(м-105).

Таким основании исследований вывод, что

образом, на проведенных можно сделать биметаллизация

-типовая гальзацшшнцра

-«■ Синепихпнзирсвапнаншпьэацшшндра

гильзы цилиндра вставками меди позволяет снизить интенсивность изнашивания гильзы цилиндра в среднем в 3 раза.

Рисунок 10-Интенсивность изнашивания О)

гильз цилиндров по высоте (Н) По результатам сравнительных стендовых исследований определены скоростные (рис. 11) и нагрузочные (рис. 12) характеристики двигателей, оснащённые типовыми и биметаллизированными гильзами цилиндров.

2000 3000 4000 п, мин

Мк, Н м

Мс, кВт

б) эффективная мощность (Ые)

ЁС. г/кВгч

а) крутящий момент (Мк)

в) часовой расход топлива (в т ) г) удельный эффективный расход топлива (/¿е) ♦ - типовая гильза; о- биметаллизированная гильза Рисунок 11 - Скоростная характеристика двигателя, оснащенного типовыми и биметаллизированными гильзами

Анализ скоростных характеристик показывает, что наблюдается рост эффективной мощности двигателя (Ые), оснащенного биметаллизированными гильзами во всем диапазоне скоростного режима. Так при частоте вращения коленчатого вала 4200 мин"1 мощность Н, = 67,2 кВт, тогда как у двигателя, оснащенного типовыми гильзами = 64 кВт. Максимальный крутящий момент (Мк) при частоте вращения 2500 мин"1 составил 176,4 Н-м у двигателя с биметаллизированными гильзами и 169 Н м у двигателя с типовыми гильзами. Удельный эффективный расход топлива на номинальных оборотах 4200 мин'1 у двигателя с биметаллизированными гильзами снизился на 6,8 % и составил 303,3 г/кВтч, тогда как у двигателя с типовыми гильзами он равен 321 г/кВт ч. Часовой расход топлива (От), составил 20,4 кг/ч у двигателя с биметаллизированными гильзами и 20,8 кг/ч у двигателя с типовыми гильзами.

Показатели нагрузочной характеристики двигателя определяли при частоте вращения коленчатого вала 2500 мин"1, так как эта частота соответствует максимальному крутящему моменту по внешней скоростной характеристике и рекомендована заводом-изготовителем при снятии контрольных точек.

а) часовой расход топлива (От) б) удельный эффективный расход топлива

в) оксид углерода (СО) г) углеводород (СН)

♦ - типовая гильза; о — биметаплизированная гильза Рисунок 12 - Нагрузочная характеристика двигателя, оснащенного типовыми и биметаллизированными гильзами

Анализ нагрузочных характеристик показывает, что часовой расход топлива на режиме малых нагрузок у двигателя с биметаллизированными гильзами составил 3,7 кг/ч при минимальной мощности 5 кВт и оборотах 2500 мин"1, против 3,8 кг/ч у двигателя с типовыми гильзами. Удельный эффективный расход на том же режиме составил соответственно 729 и 735 г/кВт-ч. У двигателя, оснащенного биметаллизированными гильзами, по сравнению с типовыми, наблюдается снижение СО в среднем на - 10%, а СН на-8%.

После проведения стендовых исследований износ гильз цилиндров определяли линейным (рис. 13) и весовым (рис. 14) методами. Анализируя полученные данные установлено, что средний максимальный износ I типовых гильз цилиндров составил в верхней и нижней мертвых точках соответственно 6,9 мкм и 5,2 мкм, соответствующих 10 мм от верхнего и 50 мм - от нижнего торца гильзы. Наименьшая интенсивность изнашивания 4,1 мкм наблю-— бимегаплиэированная гильза ц-шиндра дали на расстоянии 70 мм от верхнего

Рисунок 13 - Линейный износ (I) торца гильзы.

по высоте гильзы цилиндров (Н) Исследования биметаллизирован -

ной медью гильзы цилиндра показали, что в верхней и нижней мертвых точках интенсивность изнашивания составила соответственно 2,5 мкм и 1,8 мкм, а в средней части гильзы не превышает 1,2 мкм.

По полученным данным построены гистограммы по результатам взвешивания типовых и биметаллизированных гильз цилиндров (рис. 14а), и среднего износа типовых и биметаллизированных гильз цилиндров в весовом отношении (рис. 146)

2315 2310 2305 2300 2295 2290 2285

А1 П А2 Г2 ЛЗ ГЗ А4 Г4 Д| Г1 А2 Г2 АЗ ГЗ Л4 Г4

И до испытании О шслс О№ш0,; г

а) б)

Рисунок 14 - Гистограммы массового износа гильз цилиндров а) результаты взвешивания; б) средний износ; А 1,2,3,4 типовые гильзы; Г 1,2,3,4 биметаллизированные гильзы

По результатам взвешивания видно, что средний износ типовых гильз составил 1,12 г, а с биметаллизированной поверхностью трения 0,33 г, то есть в 3,4 раза меньше. Уменьшение износа биметаллизированной гильзы цилиндра обусловлено образованием на поверхности трения антифрикционного слоя и снижением коэффициента трения.

Проведенные сравнительные эксплуатационные исследования автомобилей УАЗ-3303, укомплектованные двигателями в штатной (типовые гильзы цилиндров) и экспериментальной (биметаллизированные гильзы цилиндров) комплектации, в условиях рядовой эксплуатации, показали следующие результаты (рис. 15).

Результаты эксплуатационных исследований показывают: снижение линейного износа рабочей поверхности гильз цилиндров в 2,7 раза; уменьшение среднего расхода топлива на 4 % и увеличения давления в камере сгорания на 6,5 % по сравнению с двигателем в штатной комплектации (типовые гильзы цилиидров).

■ тс-повая гильза цилиндра

О 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 Ь, км • Типовая гильза ттт"*У~*тБиметагчитраваниая гильза

а)

Рисунок 15 - Результаты эксплуатационных исследований: а) средний износ (I) гильз цилиндров от пробега автомобилей (Ь); б) средний путевой расход топлива от скорости автомобиля (V); в) изменение давления в конце такта сжатия (Р) в цилиндрах двигателя от пробега (I) автомобилей

В шестом разделе «Оценка экономической эффективности работы автомобиля УАЗ-ЗЗОЗ с двигателем оснащённым биметаллизированными гильзами цилиндров» приводится технико-экономический расчёт работы автомобиля УАЗ-ЗЗОЗ с двигателем оснащённым биметаллизированными гильзами цилиндров при этом годовой экономический эффект составит 6511 руб. Срок окупаемости дополнительных затрат 0,7 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Из теоретического анализа процесса взаимодействия трущихся поверхностей следует, что для осуществления внешнего трения необходимо, чтобы прочность на сдвиг тонкого поверхностного слоя была бы меньше прочности основного материала.

Теоретически обоснованы форма, геометрические размеры и необходимое количество канавок на рабочей поверхности трения гильз цилиндров, заполненных медью. Угол наклона кольцевой канавки к диаметральной плоскости гильзы цилиндров 17,2°. Ширина и глубина канавки равны между собой и составляют 1,5 мм. Толщина антифрикционной пленки на поверхности трения гильзы размером 2...3 мкм обеспечивается 6 кольцевыми канавками, что соответствует не менее 8,3 % площади канавок заполненных медью, к площади рабочей поверхности трения гильзы цилиндров. В соответствии с проведенными расчетами линейный износ биметаллизированной гильзы цилиндров в 3,1 раза ниже, чем у типовой гильзы.

2. Результаты лабораторных исследований показывают, что опытные образцы с углами наклона вставки меди в интервале 15°...20°, обеспечивают снижение износа в

среднем 2,7 раза, интенсивности изнашивания на 48...93 %, момента трения на 14,7 % по сравнению со сплошным образцом.

Данные рентгеновского спектрального анализа поверхностей трения би-мегаллизированных образцов показывают наличие на трущейся поверхности меди.

Наблюдается уменьшение шероховатости у биметаллизированных образцов на 12,5 % по сравнению со сплошным образцом.

3. Разработан технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров, на рабочей поверхности которой выполняются канавки в виде трех рядов замкнутых колец отдельных друг от друга, с углами подъема 17° к диаметральной плоскости гильзы и шагом 13 мм.

Проведенные лабораторные сравнительные ускоренные испытания гильз цилиндров на износостойкость показывают, что биметаллизация гильзы цилиндра вставками меди позволяет снизить интенсивность изнашивания гильзы цилиндра в среднем в 3 раза.

4. Результаты сравнительных стендовых исследований двигателя УМЗ-417 показывают, что средний износ биметаллизированных медью гильз цилиндров меньше в 3,4 раза по сравнению с типовыми. Использование биметаллизированных гильз цилиндров позволяет повысить эффективную мощность на 4,8 %, уменьшить часовой и удельный расходы топлива соответственно на 4,8 % и 9,1 %, а также снизить содержание в отработавших газах оксида углерода на 10 % и углеводородов на 8 % по сравнению с двигателем со штатными гильзами,

Сравнительные эксплуатационные исследования автомобилей УАЗ-ЗЗОЗ укомплектованных двигателем с биметаллизированными и штатными гильзами цилиндров показывают, что снижается линейный износ рабочей поверхности гильз цилиндров в 2,7 раза; уменьшается средний путевой расход топлива на 4 % и увеличивается давление газов в камере сгорания в конце такта сжатия на 6,5 %.

5. Использование на автомобиле УАЗ-ЗЗОЗ двигателя УМЗ-417, оснащенного биметаллизированными медью гильзами цилиндров, позволяет получить годовую экономию 6511 руб., за счёт снижения затрат на топливо на 4 % (без учёта повышения эксплуатационной мощности и снижения вредных веществ в отработавших газах). Срок окупаемости дополнительных затрат 0,7 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в гаданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Салахутдинов, И.Р. Обоснование угла наклона вставки при биметаллизации поверхности гильзы цилиндров / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глущенко // Нива Поволжья. - 2010. - №4. - С. 52-56.

2. Салахутдинов, И.Р. Теоретическое обоснование процесса снижения износа циливдро-поршневой группы биметаллизацией методом вставок / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глущенко // Вестник Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова. - 2011. - №2. - С. 42-45.

3. Глушенко, A.A. Влияние биметаллизации на смазывающую способность рабочей поверхности гильзы цилиндра / A.A. Глущенко, И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов // Вестник Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова. - 2011. - №4. - С. 32-34.

4. Салахутдинов, И.Р. Повышение износостойкости гильз цилиндров ДВС / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глущенко, К.У. Сафаров, E.H. Прошкин // Вестник Ульяновской rCXA.-2011.-N»l.-С. 102-105.

Патент РФ

5. Патент на полезную модель 93465 Россия, МПК F02F 1/00. Цилиндро-поршневая группа / А.Л. Хохлов, И.Р. Салахутдинов, Е.С. Зыкин, К.У. Сафаров. - № 2010100259/22; За-яв.11.01.2010; Опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

6. Хохлов, А.Л. Способы восстановления гильз цилиндров ДВС / А.Л. Хохлов, И.Р, Салахугдинов, К.У. Сафаров // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения: Материалы меадународной НПК. - Димитровград: ТИ филиал УГСХА, 2009. - С. 86-90.

7. Салахугдинов, И.Р. Причины возникновения отказов и способы восстановления гильз цилиндров ДВС / И.Р. Салахугдинов, А.Л. Хохлов, К.У. Сафаров // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы международной НПК. - Ульяновск: УГСХА, 2009. - С. 77-81.

8. Салахугдинов, И.Р. Результаты трибологических испытаний на износостойкость биметаллизированных образцов / И.Р. Салахугдинов, А .Л. Хохлов, A.A. Глушенко, К.У. Сафаров И Наука в современных условиях: от идеи до внедрения: Материалы международной НПК. - Димитровград: ТИ филиал УГСХА, 2010. - С. 54-59.

9. Салахугдинов, И.Р. Исследования шероховатости и элементного состава поверхности трения биметаллизированных образцов / И.Р. Салахугдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глушенко, К.У. Сафаров // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения: Материалы международной НПК. - Димитровград: ТИ филиал УГСХА, 2010. - С. 60-65.

10. Салахугдинов, И.Р. Результаты экспериментальных исследований износостойкости деталей с изменёнными физико-механическими характеристиками поверхности трения / И.Р. Салахугдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глушенко, К.У. Сафаров // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы международной НПК. - Ульяновск: УГСХА, 2010. - С. 107-116.

11. Салахугдинов, И.Р. Результаты исследований угла наклона вставки при биметал-лизации поверхности гильзы цилиндров / И.Р. Салахугдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глушенко // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы международной НПК. - Ульяновск. УГСХА, 2010. - С. 43-49.

12. Салахугдинов, И.Р. Биметаллизация внутренней поверхности гильзы // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы международной НПК,- Ульяновск: УГСХА, 2010. - С. 63-65.

13. Салахугдинов, И.Р. Теоретическое обоснование применения различных металлов для снижения износа деталей ЦПГ / И.Р. Салахугдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глущенко, К.У. Сафаров //Вестник Ульяновской ГСХА,- 2010. -№3.- С. 127-131.

14. Салахутдинов, И.Р. Гильза цилиндров двигателя УМЗ - 417 с изменёнными физико-механическими свойствами / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, A.A. Глущенко // Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России: Материалы НПК молодых учёных - Пенза: ПГСХА, 2010. - С. 132-135.

15. Салахутдинов, И.Р. Обоснование геометрических параметров вставок при биме-таллизации рабочей поверхности гильзы цилиндров двигателя УМЗ 417 / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, К.У. Сафаров // Молодёжь и наука XXI века: Материалы международной НПК молодых учёных. - Ульяновск: УГСХА, 2010. - С. 99-104.

ЛР 020402 25.12.97 Подписано в печать 4.10.2011 г. Формат 60»84/16. Бумага типографская.»: 1. Ризограф УГСХА. Объем 1 п.л. Заказ ¿¿Тираж 100 экз. 432063, г. Ульяновск, бульвар Новый Венец, I

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ факторов, влияющих на износостойкость гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

1.2 Анализ существующих способов восстановления гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

1.3 Пути повышения износостойкости гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

1.4 Обоснование цели и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСА БИМЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ.

2.1 Теория взаимодействия трущихся поверхностей при внешнем трении.

2.2 Теоретическое обоснование применения различных цветных металлов для снижения износа деталей ЦПГ.

2.3 Теоретическое обоснование снижения износа за счёт вставок из цветного металла.

2.4 Теоретическое обоснование формы, геометрических размеров и количества кольцевых канавок на рабочей поверхности трения гильзы цилиндров.

Выводы.

3 КОНСТРУКТИВНЫЙ ВАРИАНТ ИСПОЛНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ МЕДЬЮ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ.

3.1 Конструкция биметаллизированной гильзы цилиндров и работа пары трения «поршневое кольцо — гильза».

3.2 Технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров.

Выводы.

4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Программа экспериментальных исследований.

4.2 Методика лабораторных исследований.

4.2.1 Методика определения температуры поверхностей трения и смазочного материала.

4.2.2 Методика исследования износа рабочей поверхности образцов на машине трения СМТ-1.

4.2.3 Методика определения износа опытных образцов и гильзы цилиндра весовым методом.

4.2.4 Методика определения элементного состава поверхности трения опытных образцов.

4.2.5 Методика определения шероховатости опытных образцов.

4.2.6 Методика микрометража гильзы цилиндров.

4.2.7 Методика ускоренных лабораторных,испытаний гильз цилиндров на износостойкость.

4.3 Методика стендовых исследований.

4.3.1 Оборудование и приборное обеспечение.

4.3.2 Методика измерения токсичности отработавших газов бензинового двигателя.

4.3.3 Методика стендовых исследований бензинового двигателя при работе с типовой и биметаллизированной гильзой цилиндров.

4.3.4 Обработка результатов стендовых исследований.

4.4 Методика эксплуатационных исследований автомобилей, оснащённых двигателями с типовыми и биметаллизированными гильзами цилиндров.97 Выводы.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

БИМЕТАЛЛИЗИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ.

5.1 Результаты лабораторных исследований биметаллизированных поверхностей трения.

5.2 Результаты ускоренных лабораторных испытаний гильз цилиндров на износостойкость.

5.3 Результаты сравнительных стендовых исследований двигателя УМЗ-417 в штатной комплектации и оснащённого биметаллизированными гильзами.

5.4 Результаты эксплуатационных исследований автомобилей УАЗ-ЗЗОЗ, оснащённых двигателями в штатной и экспериментальной комплектации.

Выводы.

6 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЯ УАЗ 3303 С ДВИГАТЕЛЕМ, ОСНАЩЁННЫМ

БИМЕТАЛЛИЗИРОВАНЫМИ ГИЛЬЗАМИ ЦИЛИНДРОВ.

Выводы.

Повышение надежности машин и увеличение их ресурса имеют большое значение в современных экономических условиях. Энергетической основой мобильных сельскохозяйственных процессов является двигатель внутреннего сгорания, на долю которого приходится до 36.52% от общего количества отказов [1].

Эффективные показатели работы двигателя тем выше, чем совершеннее теплоиспользование и ниже механические потери и, в частности, потери на трение. Чем меньше потери на трение, тем меньше износ основных трущихся пар, больше срок службы и меньше число неисправностей двигателей в условиях эксплуатации, наибольшие потери вызываются трением между поршнем с кольцами и зеркалом гильзы цилиндра [2]. Следовательно, одним из звеньев, наиболее лимитирующих показатели надежности работы ДВС, являются гильзы цилиндров - одна из основных частей ДВС, которая работает совместно с поршнями и кольцами, образуя объем, в котором тепловая энергия процесса сгорания топлива превращается в механическую энергию [3].

Основными дефектами гильз цилиндров являются: износ зеркала цилиндра; износ, изменение формы и взаимного расположения верхнего и нижнего установочных поясков относительно оси цилиндра; сколы и трещины любого размера и расположения; отложения накипи на поверхности, омываемой водой; отложения накипи на поверхностях посадочных поясков; коробления, отколы, глубокие задиры или потеря натяга вставки гильзы [4].

В настоящее время разработано несколько способов восстановления и упрочнения внутренней поверхности гильз цилиндров автотракторных двигателей, которые по своей технологии делятся на расточку под ремонтный размер и восстановление до номинального размера [5].

Расточка под ремонтный размер влечет за собой снижение твердости внутренней поверхности и необходимость организации производства поршней и поршневых колец ремонтного размера, а также приводит к сокращению ресурса двигателей на 30. .50% [6].

Для восстановления гильз цилиндров до номинального размера применяются такие способы: металлизация, гальванические способы, запрессовка износостойких пластин, наплавка на внутреннюю поверхность износостойких порошков, восстановление нагревом и т.д. Но они не нашли широкого применения из—за того, что не соответствуют требованиям стандарта по качеству и имеют высокую себестоимость, кроме того, практически все эти технологические процессы оказывают неблагоприятное влияние на экологию [5].

Поэтому разработка и совершенствование, способов восстановления и« повышения износостойкости гильз цилиндров, отвечающих требованиям стандартов, являются актуальными и практически значимыми для сельскохозяйственного производства.

Во-первых, гильза должна быть износостойкой и иметь низкий коэффициент трения. Во-вторых, сохранять в процессе работы стабильные размеры и при этом выдерживать высокие давления, механические и тепло -вые нагрузки, а также обладать хорошей теплопроводностью и коррозионной стойкостью в активных средах.

Для обеспечения перечисленных технических требований к качеству гильз цилиндров при формировании поверхностей трения необходимо обеспечивать получение оптимальных триботехнических характеристик сопрягаемых поверхностей, таких как низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, оптимальные физико-механические свойства.

Эффективным способом повышения износостойкости гильз цилиндров является биметаллизация рабочей поверхности трения. Для этого' на внутренней поверхности гильзы цилиндров выполняют вставки, слои, канавки, пазы, отверстия и прочее из материала с иными физико-механическими свойствами, как правило, в плоскости, непараллельной плоскости трения и направлению движения деталей.

Преимущество данного способа заключается в том, что при возвратно-поступательном движении поршня кольца, двигаясь по поверхности гильзы, пластическим деформированием снимают слой цветного металла (медь, олово, латунь и др.) с канавок и «намазывают» его по всей поверхности гильзы между НМТ и ВМТ, что приводит к образованию на рабочей поверхности трения гильзы антифрикционной пленки, которая снижает коэффициент трения поршневых колец о стенку гильзы цилиндра.

Например, канавки, выполненные в виде отдельных замкнутых колец, способствуют точности глубины их нарезки и, следовательно, увеличению равномерности заполнения канавок цветным металлом (медью). Такое конструктивное исполнение рабочей поверхности гильзы цилиндра позволяет повысить качество работы цилиндропоршневой группы и- износостойкость гильз цилиндров [3,6-8].

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» по теме «Разработка средств.механизации и технического обслуживания энерго - и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (номер государственной регистрации № 01.200.600147).

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ - повышение износостойкости гильз цилиндров бензиновых двигателей биметаллизацией рабочей поверхности .трения.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЙ - процесс изнашивания, рабочей поверхности трения биметаллизированных гильз цилиндров бензинового двигателя УМЗ-417.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ - показатели износостойкости рабочей поверхности трения биметаллизированных гильз цилиндров, мощностные, топливно-экономические и экологические показатели двигателя УМЗ-417 с биметаллизированными гильзами цилиндров.

НАУЧНОЙ НОВИЗНОЙ РАБОТЫ являются:

- теоретически и экспериментально обоснованны форма, геометрические размеры и соотношение площади кольцевых канавок, заполненных медью, к площади рабочей поверхности трения гильзы цилиндров;

- экспериментальное обоснование угла наклона вставки, заполненной медью, в опытных образцах;

- конструкция биметаллизированной гильзы цилиндров с кольцевыми замкнутыми канавками на рабочей поверхности трения;

- показатели износостойкости рабочей поверхности биметаллизирован-ных медью гильз цилиндров;

- технико-эксплуатационные показатели двигателя УМЗ-417, оснащен ного биметаллизированными медью гильзами цилиндров.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ на полезную модель № 93465 «Цилиндропоршневая группа», поданы и зарегистрированы в ФИПС две заявки на изобретение № 2010100006/06(000026) «Цилиндропоршневая группа» и № 2011100391/06(000522) «Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания».

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Разработан технологический процесс изготовления биметализированных медью гильз цилиндров, позволяющий снизить их износ рабочей поверхности трения в-среднем в 3 раза по сравнению с типовой гильзой. Использование биметаллизирован-ных гильз цилиндров в двигателе УМЗ-417 позволяет повысить эффективную мощность на 4,8 %, уменьшить часовой и удельный расходы топлива соответственно на 4,8 % и 9,1 %, а также снизить содержание в отработавших газах оксида углерода на 10 % и углеводородов на 8 % по сравнению с двигателем, укомплектованным штатными гильзами. В условиях рядовой эксплуатации двигателей УМЗ-417, установленных на двух автомобилях УАЗ-ЗЗОЗ, у двигателя с биметаллизированными медью гильзами цилиндров наблюдается снижение износа рабочей поверхности гильз цилиндров в 2,8 раза; уменьшение среднего путевого расхода топлива на 4 % и увеличение давления сжатия в камере сгорания на 9 % по сравнению с двигателем с типовыми гильзами цилиндров.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ подтверждается лабораторными исследованиями на машине трения опытных образцов (колодок), прослоенных медью, с различными углами наклона вставок, сравнительными стендовыми исследованиями двигателя и эксплуатационными исследованиями автомобилей с двигателями в штатной (типовые гильзы) и экспериментальной (биметаллизированные гильзы цилиндров) комплектации.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Разработанный технологический процесс изготовления биметаллизированных гильз цилиндров прошел производственную проверку в условиях ОАО «Ульяновский моторный завод». Сравнительные стендовые исследования двигателей в штатной и экспериментальной комплектации проводились в лаборатории «Испытания ДВС» ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», эксплуатационные исследования автомобилей осуществлялись в производственных условиях ООО1 «Приморье» Мелекесского района Ульяновской области.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований опубликованы в открытой печати и доложены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (2009-2011гг.), ТИ-филиал ФГОУ ВПО УГСХА (г. Димитровград, 2009-20 Юг.), ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2010г.), ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» (2011г.).

ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. По результатам исследований опубликовано 15 научных работ, в т.ч. 4 статьи в изданиях, указанных в «Перечне . ВАК», получен 1 патент на полезную модель. Одна статья опубликована без соавторов. Общий объём публикаций составляет 4,43 п.л., из них 1,51 п.л. принадлежит автору.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы из 175 наименований и приложения на 61 с. Работа изложена на 148 е., содержит 62 рис. и 4 табл.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Из теоретического анализа процесса взаимодействия трущихся поверхностей следует, что для осуществления внешнего трения необходимо, чтобы прочность на сдвиг тонкого поверхностного слоя была бы меньше прочности основного материала.

Теоретически обоснованы форма, геометрические размеры и необходимое количество канавок на рабочей^ поверхности трения гильз цилиндров, заполненных медью. Угол наклона кольцевой канавки к диаметральной плоскости гильзы цилиндров 17,2°.' Ширина и глубина канавки равны между собой и составляют 1,5 мм. Толщина антифрикционной пленки на поверхности трения гильзы размером 2.3 мкм обеспечивается 6 кольцевыми канавками, что соответствует не менее 8,3 % площади канавок, заполненных медью, к площади рабочей- поверхности трения гильзы цилиндров. В соответствии с проведенными расчетами линейный износ биметаллизированной гильзы цилиндров в 3,1 раза ниже, чем у типовой гильзы.

2. Результаты лабораторных исследований свидетельствуют, что опытные образцы с углами наклона вставки меди в интервале 15°.20° обеспечивают снижение износа в среднем 2,7 раза, интенсивности изнашивания на 48.83 %, момента трения на 14,7 % по сравнению со сплошным образцом.

Данные рентгеновского* спектрального анализа поверхностей трения биметаллизированных образцов подтверждают наличие на трущейся поверхности меди.

Наблюдается уменьшение шероховатости у биметаллизированных образцов на 12,5 % по сравнению со сплошным.

3. Разработан технологический процесс изготовления биметаллизированной медью гильзы цилиндров, на рабочей поверхности которой выполняются канавки в виде трех рядов замкнутых колец отдельных друг от друга, с углами подъема 17° к диаметральной плоскости гильзы и шагом 13 мм.

Проведенные лабораторные сравнительные ускоренные испытания гильз цилиндров на износостойкость подтверждают, что биметаллизация гильзы цилиндра вставками меди позволяет снизить интенсивность изнашивания гильзы цилиндра в среднем в 3 раза.

4. Результатами сравнительных стендовых исследований двигателя УМЗ-417 установлено, что средний износ биметаллизированных медью гильз цилиндров меньше в* 3,4 раза по сравнению с типовыми. Использование биметаллизированных гильз цилиндров позволяет повысить эффективную мощность на 4,8 %, уменьшить' часовой и удельный расходы топлива соответственно на 4,8 % и 9,1 %, а также снизить содержание в отработавших газах оксида углерода на 10 % и углеводородов на 8 % по сравнению с двигателем со штатными гильзами.

Сравнительные эксплуатационные исследования автомобилей УАЗ-ЗЗОЗ, укомплектованных двигателем с биметаллизированными гильзами цилиндров показывают, что снижается линейный износ рабочей поверхности трения гильз цилиндров в 2,7 раза; уменьшается средний путевой расход топлива на 4 % и увеличивается давление газов в камере сгорания в конце такта сжатия на 6,5 % по сравнению с двигателем, укомплектованным штатными гильзами цилиндров.

5. Использование на автомобиле УАЗ-ЗЗОЗ двигателя УМЗ-417, оснащенного биметаллизированными медью гильзами цилиндров, позволяет получить годовую экономию 6511 руб., за счёт снижения затрат на топливо на 4 % (без учёта повышения эксплуатационной мощности и снижения вредных веществ В'отработавших газах). Срок окупаемости дополнительных затрат 0,7 года.

1. Шайхутдинов, P.P. Повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей путём обоснования параметров анодно-механического хонингования: Автореф. дис.канд.тех.наук. / P.P. Шайхутдинов. Казань, 2010.-18 с.

2. Архангельский, В.М. Автомобильные двигатели: / В-ML Архангельский; М;М: Вихерт, А.Н Воинов и=др. — Мл/Машиностроение;-. 1967. — 496 с:.

3. Карагодин, В.И. Ремонт автомобилей и двигателей.: учеб. пособие для студ. учреждений; сред. проф. образования / В.И! Карагодин; H.H. Митрохин. 6-е изд., стер: —Mi: Академия; 2009;' - 496 с.

4. Костюков; А.Ю Восстановление гильз цилиндров- дизельных двигателей: сельскохозяйственной техники термопластическим деформированием вшатрице: Автореф; дис:.канд.тех.наук / А.Ю: Костюков. — Ш, 2006.- 21 е.

5. Симдянкин, A.A. Контактно-силовое взаимодействие деталей цилиндро-поршневой группы: Монография: Саратов.,.2003. - 144 с.

6. Загородских, Б.П.Гильза цилиндров ДВС с неоднородными физико-механическими свойствами рабочей поверхности / Б.П: Загородских, А.А*. Симдянкин, С.В. Баринов: Информационный листок №39-2002. 2 с.

7. ГОСТ 27674-88. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения; Текст. В вед 1989-01-01. - М.: Госстандарт СССР:: Изд-во стандартов. 1989: — 21с:

8. Суслов, В.П. Анализ состояния ремонтного фонда и резервы повышения долговечности дизелей Д-240 в период до первого капитального ремонта: Сб. науч. тр. Горки, 1987. С. 10-12.

9. Попов, В.Н. Повышение долговечности сельскохозяйственной техники: Дис.д-ра. техн. наук. М., 1997. - 401 с.

10. Черноиванов, В.И. Организация и технология восстановления деталей машин. М.: Агропромиздат, 1989. - 336 с.

11. Рыков, В.Н. Организация капитального ремонта. Ml: Машиноiстроение, 1988. 112 с.

12. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машинв сельском хозяйстве. М.: ГОСНИТИ, 1985.- 108 с.»

13. Сковородин, В.Я. Справочная книга по надёжности сельскохозяйственной техники / В.Я. Сковородин, JI.B Тишкин Л.: 1985. - 204 с.

14. Некрасов, С.С. Повысить надёжность автотракторных двигателей / Техника в сельском хозяйстве. 1980. №6. С. 56-58.

15. Черепанов, С.С. Развивать ремонтно-обслуживающую базу / Техника в сельском хозяйстве. 1987. №7. С. 38-39.

16. Совершенствование организации восстановления деталей в АПК: Обзор информации / АГРОНИИТЭИИТО. М., 1988. - 46 с.

17. Курчаткин, В.В. Надежность и ремонт машин / Под ред. В.В. Курчаткина. М.: Колос, 2000. -776с.

18. Гурвич, И.Б. Тепловое состояние двигателей в процессе изнашивания / И.Б. Гурвич, В.И. Чумак, В.И Баранов: Двигателестроение, М.: Колос. 1989. №9. - С.49-50.

19. Авдонькин, Ф.Н. Взаимосвязь технического состояния ДВС и агрегатов установки / Двигателестроение, М.: Колос. 1988. №2. - С.44-45.

20. Асташкевич, Б.М. Влияние структуры чугуна и напряженного состояния, термически обработанных гильз цилиндров ДВС на их изнашивание / Б.М. Асташкевич, О.М. Епархин: Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 1995. №1.-С. 167-174.

21. Сафонов, В.В. Металлосодержащне смазочные композиции в мобильной сельскохозяйственной технике: технология, исследование, применение / В.В. Сафонов, В.И. Цыпцын, Э.К. Добринский, Семин А.Г. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. 80 с

22. Авдонькин, Ф.Н. Некоторые принципы нормирования затрат на текущий ремонт ДВС / Двигателестроение, М.: Колос. 1988. — С.45-47.

23. Ждановский, Н.С. Диагностика автотракторных дизелей / Под ред. Н.С.Ждановского. Л.: Колос, 1977.-264 с.

24. Польцер, Г. Основьъ трения и изнашивания. / Г. Польцер, Ф. Майснер. М.: Машиностроение, 1984. - 264 с.

25. Ведерников, Д.Н. Решение проблем двигателей внутреннего сгорания: современная практика изготовителей и перспективы / Д.Н. Ведерников, Шля-хтов В.А. Трение и износ. ИММС ПАН Беларуси, Гомель, 1994. -№1. С.138-148.

26. Хебды, М Справочник по триботехнике: Т.1 Теоретические основы / Под общ. ред; М. Хебды, А.В.Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1989.-400 с.

27. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М;: Машиностроение, 1977. - 526 с.

28. Крагельский, И.В. Узлы трения машин: Справочник-. / И.В: Крагельский, Н.М; Михин М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

29. Асташкевич, Б.М. Трибологические аспекты изнашивания деталей цилиндропоршневой группы мощных двигателей- внутреннего сгорания / Б.М. Асташкевич. Трение и износ. ИММС НАН Беларуси, Гомель, 1995.-№1.-С.92-105.

30. Асташкевич, Б.М. Износостойкость чугунных втулок цилиндров* транспортных дизелей / Двигателестроение. М.: Колос. 1986. №2. - С.32-36.

31. Булатов, В.П. Корреляция между усталостными свойствами и износостойкостью поршневых колец / В.П. Булатов, Д.Н. Ведерников.

32. Двигателестроение. М.: Колос. 1989. -№2. -С. 12-14.

33. Хебда, М. Справочник по триботехнике: Т.2 Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения. / Под общ. ред. М.Хебды, А.В.Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 1990. -416 с.

34. Стрельцов, В.В. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигатели / В.В. Стрельцов, В.Н. Попов, В.Ф. Карпенков. М.: Колос, 1995; - 175 с.

35. Гаркунов, Д.Н. Триботехника (износ и безызносность) М.: МСХА, 2001.-616 с. .

36. Гаркунов;, Д.Н. Долговечность трущихся деталей. М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

37. Орлин, A.C. Двигатели внутреннего сгорания. Т.2'Конструкция и расчет / Под ред. А.С.Орлина. М.: Машгиз., 1962. - 380 с.

38. Гуревич,. A.M. Конструкция тракторов и автомобилей; / A.M. Гуревич, А.К. Болтов, В.И: Судницын. М.: Агропромиздат, 19891 - 368 с.

39. Гуревич, A.M. Тракторы и автомобили. / A.M. Гуревич, Е.М. Сорокин. М:: Колос, 1978; - 479 с.

40. Солнцев, Л.А. Повышение долговечности гильз цилиндров транспортных дизелей. / Л.А; Солнцев, Л:А. Тимофеева // Двигателестроение. М.: Колос, 1989; №6 -С.41-42:

41. Бугаев, В.Н. Эксплуатация и ремонт форсированных тракторных двигателей; -М.: Колос, 1981. 208 с.

42. Бабусенко, СМ. Ремонт тракторов и автомобилей. М.: Агропромиздат, 1987. - 351с.

43. Ульман, И.Е. Ремонт машин / Под общ. ред. И.Е.Ульмана. М.: Колос, 1976.-448 с.

44. Салахутдинов, И.Р. Биметализация внутренней поверхности гильзы // Аграрная наука* и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы международной'НПК Ульяновск: УГСХА, 2010.-С. 63-65. ISBN 987-5-902532-66-8

45. Заренбин; . В'.Г.' Расчетно-экспериментальная оценка локальных тепловых потоков в гильзе цилиндра -при неосесиммитричном стационарном температурном поле//Двигателестроение. М.: Колос, 1986. -№11. С.2Г-22.

46. Луканин, B.Hi Двигатели внутреннего сгорания- / Под ред. В.Н.Луканина. М;: Высш. шк., 1985.-311 с.

47. Непогодьев, A.B. Контроль состояния смазочного масла в дизелях сельскохозяйственных тракторов / A.B. Непогодьев, И.Н. Холин, И.Е. Либеров, И.В. Митин. //Двигателестроение. М.: Колос, 1987. №3.- С.57-58.

48. Эфендиев, A.M. Особенности изнашивания автотракторных двигателей в условиях пустынь и полупустынь / A.M. Эфендиев, A.B. Николаенко. // Двигателестроение. М.: Колос, 1991. -№ 10-11-С.69-72,78.

49. Эфендиев, A.M. Влияние солесодержащей пыли пустынь, и* полупустынь на срабатывание присадок моторных масел / A.M. Эфендиев, A.B. Николаенко // Двигателестроение. М.: Колос, 1991. -№12. С.3-4.

50. Кагин, С.Г. Изнашивание деталей ЦПГ малооборотного дизеля при конденсации паров воды в нем // Двигателестроение. М.: Колос, Москва, 1990. №6 - С.3-4.

51. Храмцов, Н.В. Надежность отремонтированных автотракторных двигателей. -М.: Росагропромиздат, 1989. 159 с.

52. Ющенко, A.A. Кинематические возмущения, обуславливающие радиальное движение поршня- в плоскости поршневого пальца // Двигателестроение. М.: Колос, 1987. №9. - С.8-10.

53. Зазимко, О.В. Механохимические процессы при- абразивном изнашивании // Трение и износ. 1993. №1. - С.203-209:

54. Семенов, B.C. Режим смазки пары трения поршневое кольцо-цилиндровая втулка двигателя внутреннего сгорания // Двигателестроение. М.: Колос, 1991.-№10-11. —С 9-23.

55. Войтов, В.А. О расположении материалов, в парах трения по твердости и конструктивных способах повышения износостойкости // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 1994. -№3. С.452-460.

56. Черновол, М.И. Повышение качества восстановления деталей машин / М:И. Черновол, С.Е. Поединок, Н.Е. Степанов Киев, Техника, 1989. - 168 с.

57. Технологические процессы и указания-по восстановлению деталей контактной приваркой присадочных материалов. -М.: ВНПОВД «Ремдеталь», 1987.-С.343.

58. Шалай, А.Н. Применение газотермического напыления и сварочныхпроцессов в двигателестроении //Двигателестроение. М.: Колос, Москва, 1987. -№4. С.51-54.

59. Гариков, Б.М. Разработка способа восстановления цилиндров дизелей приваркой порошков (на примере двигателя Д-37) // Автореф. дис.канд.тех.наук. / Гариков Б.М. —М., 1990.- 17 с.

60. Технологические процессы восстановления основных деталей двигателей СМД-14.-Mi: ГОСНИТИ, 1985.-48 с.

61. Auer St. Hanbuch* fur Reparaturen an Landmaschinen und Traktoren: Praktische Selbsthilfe fur Warning, Einsteltung / St. Auer, W. Kletzl München: DLG-Verlag, BLG-Verlagsgesellschaft, 1993.-516 c.

62. Беленький, A.M., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий / A.M. Беленький, А.Ф. Иванов М.: Металлургия, 1985. - 288 с.

63. Хасуи, А., Моригаки, О. / Пер. с яп. В.Н. Попова; под ред. B.C. Стёпина., Н.Г. Шестёркина. М.: Машиностроение, 1985. - 240 с.

64. Соколов, А.Д. Влияние толщины покрытий на долговечность хромированной стали, при термосиловом воздействии / А.Д. Соколов, Б.А. Ляшенко, О.В. Цыгулев // Двигателестроение. М.: Колос, 1991. -№12. С.37-38.

65. Баев, A.C. Внутренние напряжения в осадках электролитического хрома при восстановлении деталей дизелей / A.C. Баев, И.О. Потапов // Двигателестроение. М.: Колос, 1988.-№9,- С.37-38.

66. Патапов, И.О. Оптимизация процесса хромирования при восстановлении деталей дизелей// Двигателестроение. М.: Колос, 1989. -№1. С. 34-35.

67. Айвазян, P.C. Ускоренные испытания опытных поршневых колец на абразивную* износостойкость / P.C. Айвазян, А.Д. Соколов // Двигателестроение. М.: Колос, 1988.-№2.-С.З-5.

68. Соколов, А.Д., Филиппочев А.Н. Влияние технологического процесса хромирования на упругость поршневых колеи / А.Д. Соколов, А.Н. Филиппочев // Двигателестроение, М.: Колос, 1986.-Ж7.-С.37-38,50.

69. Веселовский, Н.И. Ресурсосберегающая технология восстановления внутренних поверхностей деталей сельскохозяйственной техникискоростным железнением // Автореф. дис.канд.тех.наук. / Н.И. Веселовский М., 1999. - 26 с.

70. Гаркунов, Д.Н; Избирательный перенос в узлах трения / Д.Н. Гаркунов; И.В. Крагельский; A.A. Поляков. -М.: Транспопрт, 1969. 104 с.83: Радин, Ю.А. Безызность деталей машин при трении / Ю.А. Радин; П.Г. Суслов. Л.: Машиностроение, 1989: - 229 с.

71. Гаркунов, Д.Н: Триботехника / Д.Н. Гаркунов: М.: Машиностроение, 1986. — 424 с.

72. Киреенко О.Ф. Структурно-масштабная модель безызносного трения металлических конструкционных материалов в условиях структурной самоорганизации//Трение и износ. ИММС HAH Беларуси^ Гомель, 1993. -№1. -С.85-97.

73. Кужаров, A.C. Трибологические проявления самоорганизации в системе латунь-глицерин-медь / A.C. Кужаров, Р. Марчак, Я. Гузик, К.

74. Кравчик, Е.Г. Задошенко // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 1996.-№1.-С. 113-121.

75. Грипачевский, А.Н. Самоорганизация вторичных структур при трении меди и бронзы по стали / А.Н. Грипачевский, A.B. Верещак, В.В. Горский // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 1992. №4,- С.647-653.

76. Поляков, A.A. Опыт исследования диссипативной структуры избирательного переноса в металлической пленке при трении (динамическая трибология) // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 1992. №2. - .388 с.

77. Воронков1 Б. Д. Повышение долговечности химического оборудования методом избирательного переноса при трении / Б.Д. Воронков, В.Г. Шадрин //Долговечность трущихся деталей машин. Выпуск З./Под общ. ред. Гаркунова Д.Н. М.: Машиностроение, 1988. - 272 с.

78. Дробышевский, В.Н. Приработочное покрытие для гильз цилиндров дизельных двигателей // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель,1996. №2. - С.246-248.

79. Потапов Г.К. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) гильз цилиндров и шеек коленчатых валов двигателей / Г.К. Потапов,

80. B.И. Балабанов // Эффект безызносности и триботехнологии. 1994. №3-4.1. C.48-53.

81. Хохлов, А. Л. Методы повышения износостойкости цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания / А.Л. Хохлов, И.Р. Салахутдинов, С.А. Борисов: Материалы студенческой международной НПК Димитровград: ТИ филиал УГСХА, 2009. - С. 89-92.

82. Абрамзон, A.A. Поверхностно-активные вещества: Свойства и применение. -2-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1981. - 304 с.

83. Цыпцын, В.И. Исследование влияния присадок к маслу и топливу на ускорение приработки и повышение износостойкости деталей тракторного дизельного двигателя: Дисс. канд. техн. наук: В.И. Цыпцын Саратов, 1976.-233с.

84. Шаронов, Г.П. Применение присадок к маслам для ускорения приработки двигателей / Г.П. Шаронов. Л.: Химия, 1965. - 223 с.

85. Литвинов, В.Н. Физико-химическая механика избирательного переноса при трении / В.Н. Литвинов, Н.М. Михин, Н;К. Мышкин. М.: Наука, 1979.- 188 с.

86. Цыпцын, В.И. Повышение долговечности отремонтированных дизелей мобильных сельскохозяйственных машин путем совершенствования технологии приработки и применения упрочняющих покрытий деталей: Дисс доктора техн. наук: В.И. Цыпцына. — М:, 1991. 445 с.

87. Сафонов, В.В. Повышение качества стендовой приработки тракторных двигателей путем совершенствования очистки масла на ремонтных предприятиях агропрома //Автореф. дис. . канд. техн. наук: /В.В. Сафонов Саратов, 1988.-21с.

88. Шайхутдинов, P.P. Анодно-механическая обработка гильз цилиндров ДВС / P.P. Шайхутдинов; Х.С. Фасхутдинов// Сб. науч-. трудов IV междунар. науч.-практич. конференции «Автомобиль и техносфера» (ICATS, 14-16 июня 2005). Казань, 2005 - С.265-266.

89. Бочков, A.A. Поверхностное раскатывание улучшает износостойкость ДВС / Бочков A.A., Егоров A.A. // Двигателестроение. М.: Колос, 1986.-№10.- С.40.

90. Исаев, В.А. Поверхностное упрочнение деталей автомобильных двигателей // Двигателестроение. М.: Колос, 1986. №9. - С.53-55.

91. Белкин, JI.M. Расширение технологических возможностей упрочнения поверхностным пластическим деформированием деталей ДВС / JI.M. Белкин, М.Я. Белкин, СМ. Гензелев, И.Б. Волков // Двигателестроение. М.: Колос, 1987. №2. - С.24-26.

92. Чеповецкий И.Х. Антифрикционно-деформационный метод формирования рабочих поверхностей гильз цилиндров ДВС / И.Х. Чеповецкий, С.А. Ющенко // Двигателестроение. М.: Колос, 1990. №8. - С.38-40.

93. Соколенко, И.Н; Технология поверхностного упрочнения гильз цилиндров двигателей раскатыванием* с одновременным нанесением медного покрытия при их восстановлении // Автореф. дис.канд.тех.наук. / И.Н. Соколенко. Саратов: 1990. - 15 с.

94. Бугаевский, В.В. Исследование одновременного процесса растачивания и раскатывания цилиндров автомобильных двигателей при ремонте // Автореф. дис.канд.тех.наук. /В.В. Бугаевский. Краснодар, 1974. - 25 с.

95. Уманский В.Б. Новые способы упрочнения деталей машин / В.Б. Уманский, JI.K. Маняк Донецк: Донбас, 1990. - 144 с.

96. Головин, Г.Ф. Высокочастотная термическая обработка / Г.Ф. Головин, М.М. Замятин JL: Машиностроение. 1990. - 239 с.

97. Лахтина, Ю.М. Термическая» обработка в машиностроении / Под ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рихштадта. М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.

98. Вершинина, Н.И. Исследование возможности повышения стабильности макрогеометрии чугунных гильз цилиндров с помощью термообработки / Н.И. Вершинина, О.М. Епархин, Б.М. Асташкевич // Двигателестроение. М.: Колос, 1990. №8. - С.40-42.

99. Григорьянц, А.Г. Лазерная техника и технология: Основы лазерного термоупрочнения сплавов / А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов М.: Высш. шк., 1988. - 159 с.

100. Асташкевич, Б.М. Повышение износостойкости втулок цилиндров дизелей лазерным упрочнением / Б.М. Асташкевич, Г.А. Лукаев, Ю.А. Назаров // Двигателестроение. М.: Колос, 1990. №6. - С.42-43.

101. Асташкевич, Б.М. Лазерное упрочнение деталей транспортной техники / Б.М. Асташкевич, С.С. Воинов, Е.А. Шур, B.C. Прослов // Двигателестроение. М.: Колос, 1987. №8. - С. 38-40.

102. Григорьянц, А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение,, 1989. - 168 с.

103. Полевой, С.Н. Упрочнение машиностроительных материалов / С.Н. Полевой, В.Д. Евдокимов М.: Машиностроение, 1994. - 496 с.

104. Симдянкин А. А. Исследование износостойкости деталей слоеной конструкции / А. А. Симдянкин, Ю. В. Кривопалов // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 2000. № 4. -G.433—437.

105. Simdyankin, A.A. Combustion Engine Parts Sandwiching at Production and Repairs.//Journal of Huazhong Agricultural University Vol.19, No.3, June 2000, p.284-291.

106. Загородских, Б.П. Пути повышения износостойкости ДВС / Б.П. Загородских, A.A. Симдянкин, C.B. Баринов // Повышение эффективности► эксплуатации транспорта: Межвуз. нуч. сб. Саратов: СГТУ, 2001. - с. 64-70.

107. Загородских, Б.П. Повышение износостойкости деталей их слоением. / Б.П. Загородских, A.A. Симдянкин, C.B. Баринов // Трение и износ. ИММС HAH Беларуси, Гомель, 2001. №6. - С.703-706.

108. Баринов, C.B. Упрочняющая технология* при обработке гильз цилиндров под ремонтный размер // Информационный листок №38-2002. 4 с.

109. Загородских, Б.П. Цилиндро-поршневая группа / Б.П. Загородских, A.A. Симдянкин, C.B. Баринов // Патент на изобретение №2186234.

110. Загородских, Б.П. Результаты испытаний деталей- с неоднородной поверхностью трения / Б.П. Загородских, A.A. Симдянкин, C.B. Баринов // Повышение эффективности эксплуатации транспорта: Межвуз. нуч. сб. -Саратов: СГТУ, 2002. с. 102-106.

111. Симдянкин, A.A. Повышение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей учётом контактно-силового взаимодействия деталейцилиндро-поршневой группы: Дисс. доктора техн. наук: A.A. Симдянкина. -Саратов, 2003. 316 с.

112. Крагельский, И.В. Трение и износ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1968. -475 с.

113. Костецкий, Б.И. Сущность явлений трения и износа в деталях машин. Трение и износ в машинах. Труды Второй Всесоюзной конференции по трению и износу в машинах. Т.4, М., Изд-во АН СССР, 1951.-е. 201-208.

114. Лихтман, В.И. Влияние поверхности активной среды на процесс деформации металлов / В:И. Лихтман, П.А. Ребиндер, Г.В. Карпенко // М., Изд-во АН СССР, 1954. - 208 с.

115. Елин, Л.В. Взаимное внедрение поверхностных слоев металлов, как одно из причин изнашивания при несовершенной смазке. Сб. «Трение и износ в машинах», №13. М., Изд-во АН СССР. 1959. - 267 с.

116. Крагельский, И.В. Усталостный износ и краткая методика аналитической оценки величины износа поверхностей трения при скольжении / И.В. Крагельский, Г.М. Харач, Е.Ф. Непомнящий // М., Научный Совет по трению и ИМАШ. — 1967. 18 с.

117. Конвисаров, Д.В. Трение и износ металлов. М.: Машгиз, 1947. -184 с.

118. Archard J.F. and Hirst W. The Wear of Metals under Unlubricated Conditions. «Proc. R. Sos». 1956, Nr. 1206, vol. 236, pp. 397 410.

119. Патент на полезную модель 93465 Россия, МПК F02F 1/00. Цилиндропоршневая группа / А.Л. Хохлов, И.Р. Салахутдинов, Е.С. Зыкин, К.У. Сафаров. № 2010100259/22; Заяв. 11.01.2010; Опубл. 27.04.2010, Бюл. № 12.

120. Гуревич, СМ. Справочник по сварке цветных металлов. Киев:i

121. Наукова думка. 1981. 610с.

122. Панова, A.A. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под общ. ред. А.А.Панова. М.: Машиностроение. 1988. -736 с.

123. Локтев, А.Д. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: Т 1 / А.Д.Локтев и др. М.: Машиностроение. 1991. - 640 с.

124. Методы экспериментальной оценки фрикционной совместимости материалов трущихся сопряжений РД 50-662-88 / Государственный комитет СССР по стандартам. -М.: Издательство стандартов. 1988. 8 с.

125. Машина для испытаний материалов на трение и износ. Заводское обозначение 2070 СМТ-1: Инструкция по эксплуатации. Союзточмашприбор — Завод испытательных приборов. Иваново. 1987. - 38 с.

126. Весы «Zaktady Mechaniki Precyzyjnej». Заводское обозначение WAr31: Инструкция по эксплуатации. Варшава. 1995. — 16 с.

127. Бездифракционный анализатор рентгеновский спектральный. Заводское обозначение БАРС-3: Инструкция по эксплуатации. НИИ испытательных приборов. - Л., 1995. - 12 с.

128. Профилометр модели ПРОФИ 130'степень точности 1 ТУ 3943001-70281271: Паспорт 130.0.01-ПС. М: - ОАО «Завод ПРОТОН-МИЭТ». 2007.-38 с.

129. Хохлова, 'Е.А. Определение износа биметаллизированных образцов весовым методом / Е.А Хохлова, А.Л. Хохлов, И.Р. Салахутдинов // Материалы внутривузовской студенческой научной конференции — Ульяновск: УГСХА, 2010. С. 85-86.

130. Марьин, Д.М. Определение шероховатости биметаллизированныхtобразцов / Д.М. Марьин, А.Л. Хохлов, И.Р. Салахутдинов // Материалы внутривузовской студенческой научной конференции Ульяновск: УГСХА, 2010.-С. 86-87.

131. Абдулмянов, P.P. Определение элементного составаповерхности трения биметаллизированных образцов / P.P. Абдулмянов, А.Л. Хохлов, И.Р.

132. Салахутдинов // Материалы виутривузовской студенческой научной конференции Ульяновск: УГСХА, 2010. - С. 87-89.

133. Салахутдинов, И.Р. Ускоренные испытания на износостойкость гильз цилиндров ДВС / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов // Наука-Технология-Ресурсосбережение: Материалы международной НПК Киров: ВГСХА, 2011. - С. 107-116.

134. Салахутдинов, И.Р. Повышение износостойкости гильз цилиндров ДВС / И.Р. Салахутдинов, A.JI. Хохлов, A.A. Глущенко, К.У. Сафаров, E.H. Прошкин // Вестник УГСХА Ульяновск УГСХА . - 2011. -№1. - С. 102-105. ISSN 1816-4501

135. Автомобили УАЗ 3741, УАЗ-З962, УАЗ-2206, УАЗ-ЗЗОЗ и их модификации. / Руководство по эксплуатации РЭ 37.212.003-86. Куйбышев, 1986.-224 с.

136. Автомобили УАЗ: Техническое' обслуживание и ремонт. М:: Транспорт, 2002. - 336 с.

137. Внешнее устройство аналого-цифрового преобразования для ЭВМРС/АТ совместимых компьютеров LA-1,5PCI. / Руководство пользователя ВКФУ. 411819.04. - М., 2004. - 47с.

138. ГОСТ 12.2.091 94 (МЭК 414-73). Требования безопасности для-показывающих и регистрирующих электроизмерительных приборов и вспомогательных частей к ним. - Действ. 01.01.94. - 10с.

139. ГОСТ 26104 89 (МЭК 348-78). Средства измерений электронные. -Действ. 01.01.90.-70с.

140. Хитрюк, В.А. Практикум по автотракторным двигателям: Учеб. пособие / В.А. Хитрюк, Е.С. Цехов. Минск.: Ураджай, 1989. - 143 с.

141. Данилов, A.C. Лабораторный практикум по испытаниям двигателей внутреннего сгорания / A.C. Данилов, Р.К. Сафаров, П.Н. Аюгин. Ульяновск: УГСХА, 2001. - 78 с.

142. Уханов, Д.А. Автомобили и двигатели. Испытания: лабораторный практикум / Д.А. Уханов, Х.Х. Губейдуллин, А.Л. Хохлов, Р.К. Сафаров. — Ульяновск: УГСХА, 2011. 143 с

143. Мухин, Е.М. Приработка и испытание автомобильных двигателей / Е.М. Мухин, Н.И. Столяров. М.: Транспорт, 1981. - 265 с.

144. Салахутдинов, И.Р. Исследования шероховатости и элементного состава поверхности трения биметаллизированных образцов / И.Р.

145. Салахутдинов, A.JL Хохлов, A.A. Глушенко, К.У. Сафаров // Наука в современных условиях: от идеи до внедрения: Материалы международной НПК Димитровград: ТИ филиал УГСХА, 2010. - С. 60-65. ISBN 978-59795-0232-8

146. Салахутдинов, И.Р. Обоснование угла наклона вставки при биметаллизации поверхности гильзы цилиндров / И.Р. Салахутдинов, A.JI. Хохлов, A.A. Глущенко // Нива Поволжья Пенза ПГСХА.- №4. С. 52-56. ISSN 1998-6092

147. Салахутдинов, И.Р. Теоретическое обоснование применения-различных металлов для снижения' износа деталей ЦПГ / И.Р. Салахутдинов, A.JI. Хохлов, A.A. Глущенко, К.У. Сафаров // Вестник УГСХА Ульяновск УГСХА.- 2010. -№1 (11). С. 127-131'. ISSN 1816-4501

148. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ГОСНИТИ, 1981. -4с.