автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение надежности шатунных подшипников автотракторных двигателей диагностированием масляного потока

На правах рукописи

ПАНКРАТОВ ДМИТРИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ШАТУННЫХ ПОДШИПНИКОВ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДИАГНОСТИРОВАНИЕМ МАСЛЯНОГО ПОТОКА

Специальность 05.20.03-Технологии и средства технического обслуживания: в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2009

003464374

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Денисов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Цыпцын Валерий Иванович

кандидат технических наук, доцент Никитин Александр Владимирович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-

экономическая академия»

Защита диссертации состоится 27 марта 2009 г. в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410056 г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд. 325.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова.

Отзывы направлять по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Театральная пл., 1 ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан и размещён на сайте: http://www.sgau.ru/ 25.02.2009

Ученый секретарь диссертационного совета

Волосевич Н.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Затраты на ремонт и техническое обслуживание одного автомобиля в нашей стране в 3-5 раз превышают его первоначальную стоимость, а в себестоимости сельскохозяйственной продукции доля транспортных издержек достигает 10-12%.

Особешю значительные затраты (до 65% от всех затрат на поддержание работоспособности автомобиля) приходятся на его ремонт. Поэтому актуальной задачей остается повышение надежности автомобилей при конструировании, изготовлении и ремонте.

Простои автомобилей, в том числе КамАЗ, в эксплуатации вызваны отказами двигателей, и в первую очередь, двух основных групп сопряжений: шатунно-кривошипной и цилиндропоршневой.

В процессе эксплуатации автомобилей, тракторов, комбайнов и других машии происходит изменение их технического состояния, основными причинами которого являются изнашивание, усталостное разрушение, пластическая деформация, коррозия. Указанные явления вызывают проворачивание шатунных вкладышей, что является одной из основных причин ремонта автотракторных двигателей ЗИЛ, ЯМЗ, ГАЗ, КамАЗ. До 25% отказов двигателя КамАЗ-740, вызваны проворачиванием шатунных вкладышей коленчатого вала. В связи с этим проблема повышения надежности двигателя КамАЗ путем выявления и устранения причин проворачивания вкладышей является актуальной и полностью не решена до настоящего времени.

Работа выполнялась в соответствии с НИР и программой по основным научным направлениям Саратовского государственного технического университета 10В1 «Разработка научных основ эффективных технологий обеспечения надёжное™ автотранспортных средств».

Цель исследования. Повышение надежности шатунных ■ подшипников автотракторных двигателей путём совершенствования диагностировании состояния смазочной системы в процессе эксплуатации.

Объект исследования. Смазочная система двигателя КамАЗ.

Предмет исследования. Процесс подачи смазочного материала к шатунным подшипиикам.

Научная новизна. Уточнена аналитическая зависимость давления масла от частоты вращения . коленчатого вала, позволяющая определять условия как неразрывности, так и разрыва масляного потока к шатунным подшипникам двигателя.

При использовании разработанного индикатора неразрывности потока жидкости были установлены границы критических режимов смазки в эксплуатации, при которых происходит разрыв потока масла, и определены границы допустимых значений давления в смазочной системе.

Практическая ценность работы. Разработаны способ и средство для контроля неразрывности потока масла- к шатунным подшипникам и процессе эксплуатации (патент РФ на полезную модель № 70703).

Разработаны и внедрены практические рекомендации, нормативы и технология диагностирования смазочной системы двигателей КамАЗ-740. Это позволяет снизить в эксплуатации себестоимость перевозок на 1.3б'%, повысить производительность перевозок на 6.4 % и получить среднегодовой экономический эффект 17184 руб. на один двигатель.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы в эксплуатационных и ремонтных предприятиях, при диагностике сопряжений в ОАО «КамАЗ - Дизель», при создании встроенных диагностических средств автотракторных двигателей. Научные положения, выносимые на защиту:

• Уточненная аналитическая зависимость давления масла в шатунных подшипниках коленчатого вала двигателя от конструктивных и режимных параметров и технического состояния.

• Обоснование условий разрыва масляного потока к шатунным подшипникам.

• Разработанные способ, средства, нормативы и технология диагностирования смазочной системы, обеспечивающие повышение надежности шатунных подшипников в эксплуатации.

Апробация. Основные материалы диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:

• XVIII - XXI Межгосударственных постоянно действующих научно-технических семинарах «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» в ФГОУ ВПО Саратовском государственном аграрном университете им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2005 - 2008);

• Научно-технических конференциях в Саратовском государственном техническом университете в 2005 - 2008 г.;

• Юбилейной научно-практической конференции, посвященной 70-летию профессора А.Г. Рыбалко, в ФГОУ ВПО Саратовском государственном аграрном университете им. Н.И. Вавилова в 2006 г.;

• TV Международной научно-технической конференции в Пензенском государственном архитектурно-строительном университете в 2006 г.;

• Международной научно-технической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения предприятий» (Саратов 2007);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент на полезную модель, в том числе одна статья в издании, указанном в Перечне... ВАК РФ. Общий объем публикаций составляет 3,4 п. л., из которых 1,8 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 209 наименований, в том числе 9 источников на иностранных языках, и приложений. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 10 таблиц.

Во введении обоснована актуальность темы, представлена общая характеристика работы и определены основные направления исследования.

В первой главе «Анализ состояния по обеспечению надёжности подшипников коленчатого вала» проведен анализ путей повышения надежности автотракторных дизелей. Одним из основных путей повышения надежности является диагностирование подвода смазочного материала к шатунным подшипникам коленчатого вала. Проведен сравнительный анализ конструктивных особенностей отечественных и зарубежных смазочных систем. Проанализированы основные факторы, определяющие надежность смазочной системы.

Большой вклад в разработку основных принципов обеспечения надежности двигателей внесли работы таких ученых, как Ф.Н. Авдонькин, Р.А. Азаматов, Б.С. Антропов, В.Д. Аршинов, В.Н. Барун, Н.Я. Говорущенко, М.А. Григорьев,

Б.С. Антропов, В.Д. Аршинов, В.Н. Барун, НЛ. Говорущенко, М.А. Григорьев, И.Б. Гурвич, В.Г. Дажин, A.C. Денисов, И.Е. Дюмин, Н.С. Ждановский, В.Е. Канарчук, Б.И. Костецкий, И.В. Крагельский, А.Т. Кулаков, B.C. Лукинский, Л.В. Мирошников, В.М. Михлин, Р.В. Ротенберг и др.

На основе проведенного анализа сделаны выводы о том, что основным фактором, определяющим надежность, является температурный режим подшипника из-за недостаточного охлаждения его маслом. Это позволило сформулировать следующие задачи:

1. Теоретически обосновать основные закономерности изменения условий смазки подшипников коленчатого вала в процессе эксплуатации двигателя.

2. Проверить полученные аналитические предпосылки экспериментальными исследованиями, определить параметры зависимостей, определяющих протекание процесса.

3. Разработать способ диагностирования технического состояния смазочной системы и подшипников коленчатого вала по изменению давления масляного потока.

4. Разработать практические рекомендации, нормативы и технологию диагностирования, направленные на предупреждение проворачивания вкладышей в процессе длительной эксплуатации автомобиля.

5. Дать технико-экономическую оценку результатов исследования.

Во второй главе «Методика и программа исследования» приведены общая методика и программа исследования, а также методики стендовых исследований условий смазки шатунных подшипников коленчатого вала.

Для экспериментальной проверки полученных аналитических зависимостей были разработаны методики:

• определения давления и расхода масла через каналы первого коренного подшипника (поднимали давление в системе смазки и снимали скоростную характеристику. Повторяли испытания, постепенно поднимая давление в системе смазки);

• определения неразрывности потока масла к шатунным подшипникам (на работающем двигателе по индикатору оценивали характер истечения масла. Увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя и регулируя давление масла в системе, визуально оценивали характер истечения масла и находили режимы, при которых оно полностью прекратится, то есть получили критические режимы);

• определения пределов регулирования светодиодов (прогретый двигатель без нагрузки доводили до номинальной частоты вращения коленчатого вала и по характеру истечения масла (прерывистости потока) через индикатор регулировали момент включения соответствующего светодиода).

В третьей главе «Аналитическое исследование изменение условий смазки подшипников в процессе эксплуатации» рассмотрена наиболее распространенная схема подвода масла к шатунным подшипникам, используемая в настоящее время на двигателях КамАЗ (рис. 3).

Лол вод масла от 2-Й коренной опоры

Регулирование Р^ фпом

] -р Н-Ч

Рис. 1. Схема определения расхода масла через 1-ю коренную шейку

Рис. 2. Схема определения режимов истечения из шатунной полости и определения пределов регулирования светодиодов: 1 - трубка от канала в коренной шейке; 2 и 3 -трубки из шатунной полости; 4 - индикатор неразрывности потока жидкости; 5 - главная масляная магистраль

Масло по каналам в блоке цилиндров подводится в кольцевую канавку, выполненную в верхнем коренном вкладыше. Из нее по одному или диаметрально противоположным каналам масло попадает в коленчатый вал. Пройдя по каналам, масло поступает в центробежную ловушку, из которой через отверстия масло поступает в шатунный подшипник конкретного цилиндра.

Для постоянного подвода масла в шатунный подшипник давление на входе в него незначительно отличается от давления в коренных подшипниках:

= + (1)

где Р/с - давление масла на входе в коренной подшипник, МПа; к - коэффициент потерь из-за утечек в кольцевом канале вкладыша; гк - радиус коренной шейки, м; гш -радиус вращения выходных отверстий в шатунный подшипник (кривошипа), м; со -угловая скорость, с"1; у - плотность масла, кг/м3; g - ускорение силы тяжести, м/с2.

В уравнении (1) Р* и к-Рц - это давление непосредственно в кольцевом канале коренного подшипника. Однако в уравнении (1) не учитываются потери давления, связанные с переходом из кольцевого неподвижного канала вкладыша во вращающийся канал коленчатого вала. При отсутствии вращения коленчатого вала при переходе из кольцевого канала в канал коленчатого вала (со = 0) из точки 1 в точку 2 (рис. 3) давление в этих точках будет равно

Р, = Рг . (2)

Рис. 3. Схема подвода масла к шатунным подшипникам: 1 - кольцевой канал, 2 - канал в коренной шейке, 3 - вход в канал подвода к шатунной шейке, 4 - канал подвода, 5 - полость

При вращении коленчатого вала равенство (2) нарушается. Рассмотрим удельную энергию жидкости в точках 1 и 2, используя уравнение Бернулли для точки 1:

^«Й + й + Я,. (3)

г а у

Жидкость в кольцевом канале коренного подшипника неподвижна и V; = О, 21 (V] - скорость в точке 1; - кинетическая энергия в точке 1), тогда

(4)

Поскольку в точке 2 жидкость совершает сложное движение, она приобретает скорость движения (У2) в переносном движении (окружную скорость):

Цг = ы-гк. (5)

Поэтому ее энергия складывается из энергии давления в относительном движении и кинетической энергии вращения в переносном движении:

(6)

2 3 у

Так как переход из точки 1 в точку 2 совершается только за счет внутренней энергии единицы массы жидкости без дополнительного сообщения энергии извне, то

£"1 = Е2, (7)

откуда

Рг=Рх~ У'?. С»)

то есть при переходе масла из канавки вкладыша в канал коренной шейки давление снижается на величину

23

ч

■ш

■г3 'к

10

-4

(9)

где л - частота вращения коленчатого вала, мин

г2 .____плп —л.З

гц - радиус коренной шеики (4,75-10^ м); у = 900 кг/м^ - плотность масла; g = 9,8 м/с2 - ускорение силы тяжести.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала может происходить «динамическое запирание» канала в коренной шейке. Расчеты по формуле (9)

показали, что при п = 2930 мин"1 потери давления составляют 0,09 МПа. Следовательно, в выражении (1) должны учитываться и эти потери.

Ръ-Рк + У'^Ьй-Г^-к'Рь-ЬР*. (10)

По результатам расчетов суммарные потери давления от кольцевого канала коренного подшипника до оси коленчатого вала составят 0,18 МПа.

(II)

Измерение давления в кольцевом канале коренного подшипника позволило определить величину потерь давления на утечки и гидравлические сопротивления (к-Рь) при п = 2930 мин-1, которые составили 0,12 Мпа. Следовательно, при номинальном давлении в системе смазки 0,45 МПа при частоте п = 2930 мин"1 до точки 3 теряется давление АР^ = 0,3 МПа или 67% и составляет в ней Р3 = 0,15 МПа. Приращение давления от центробежных сил на участке 3-5 (рис. 3) до шатунных подшипников при п = 2930 мин"1 составляет 0,15 МПа.

«1 = 0. +<2х (12)

где - расход масла через точку 1 (рис. 3), кг/мин; {¡ц - расход масла через зазоры в коренном подшипнике, кг/мин; - расход масла через канал в коренной шейке в точке 2 (рис. 3), кг/мин; ц - коэффициент расхода; Р$ - площадь поперечного сечения сопряжения вал - коренной вкладыш через зазор, м2; Р^ - площадь поперечного сечения канала в коренной шейке, м2; Р] - давление жидкости в точке 1 (рис. 3), МПа; у - плотность жидкости, кг/м3.

В процессе эксплуатации вследствие изнашивания зазор 5 в коренном подшипников возрастает по экспоненциальной зависимости:

5 = 5в-еь,£, (13)

где: Бо - зазор в конце приработки, приведенный к началу эксплуатации, м; Ъ -коэффициент интенсификации, 1/1000 км, учитывающий влияние зазора на интенсивность изнашивания; I - наработка двигателя, тыс. км.

Расход масла в точке 1 обусловлен производительностью масляного насоса, которая изменяется с износом незначительно (2-3 %), поэтому можно считать, что =» сопяЬ. Площадь сечения 7-1$ связана с зазором Я линейно:

Р, = зг -г^Б, (14)

(15)

где: = Я' тх' - площадь сечения в конце приработки, приведенная к началу эксплуатации.

Поэтому в процессе эксплуатации <2, возрастает по экспоненциальной зависимости:

Оя'Ягр'^ (16)

где р.-д' расход через коренной подшипник в конце приработки,

приведенный к началу эксплуатации (рис. 4), кг/мин. С учетом условия (16) для ^ получим

&'в** (П)

Из шатунных шеек (грязеуловителей) вследствие роста зазоров расход через зазоры увеличивается аналогично Qs (16)

<?Ш = ^• Fm • J^f - fa -f ■ F*o ■ eb l = Ошо ' гь\ (18)

где Quo - расход через шатунный подшипник в конце приработки, приведенный к началу эксплуатации, кг/мин; Рш - давление масла в шатунной полости, МПа.

Приведенные соотношения показывают, что условие разрыва масляного потока к шатунным подшипникам наступает при 1Р (рис. 4).

Qk = Qui, (19)

или

<?1 • Fso • ferf • ebl = • Ршо' J 2д.З». eb'1. (20)

Первый крит1гческий режим возникает при отсутствии масла в центробежной полости, то есть если давление подвода масла Р меньше центробежной составляющей JV:

P<N. (21)

В этом случае масло не проходит первый участок до оси коленчатого вала (рис. 3). Второй критический режим (периодическое заполнение и опорожнение центробежной полости) наступает, если давление подвода масла Р меньше удвоенной величины кинетического давления N:

Р S 2N. (22)

По режиму истечения из шатунного подшипника «второй критический» будет отличаться слабым прерывистым потоком в отличие от сплошного равномерного потока. Поскольку режим наступает прежде, чем давление масла становится меньше центробежной составляющей, его необходимо заранее диагностировать. С этой целью разработан, испытан и рекомендован к внедрению в конструкцию автомобиля индикатор неразрывности потока жидкости (патент РФ на полезную модель № 70703).

Третий режим - это протекание масла сплошным потоком по каналам подвода масла. Необходимо выполнение определенных условий по достаточности величины давления в масляной системе (чтобы масло входило в центробежную полость): чтобы величина расхода притекающего масла была выше вытекающего.

В четвертой главе «Анализ результатов экспериментального исследования» по полученным экспериментальным данным согласно разработанной методике был проведен анализ, который подтвердил предложенную модель, объясняющую условие разрыва потока масла к шатунным подшипникам.

Для оценки потерь давления на участке от кольцевого канала коренного подшипника до оси коленчатого вала измеряли давление в кольцевом канале и одновременно наблюдали за истечением масла из трубки, выводящей масло из канала коренной шейки наружу. При снижении давления в системе смазки перепуском масла истечение из трубки прекращалось. Измеренное в этот момент давление в кольцевом канале равно величине потерь давления на преодоление центробежных сил, что представлено в табл. 1.

Рис. 4. Изменение расхода масла через подшипник коленчатого вала в процессе эксплуатации

Таблица 1

Изменение давления на участках системы смазки

Давление масла, МПа Частота вращения коленчатого вала, мин*'

1600 1800 2000 2200 2400 2600 2930

Потери давления на участке от кольцевого канала до оси коленчатого вала 0,05 0,08 0,10 0,14 0,17 0,18 0,27

В системе:

при которой масло не поступает

к шатунным подшипникам; 0,04 0,07 0,09 0,13 0,14 0,16 0,22

при которой масло поступает к

шатунным подшипникам с 0,08 0,11 0,14 0,17 0,20 0,23 0,29

пульсацией;

без разрыва потока масла 0,13 0,16 0,20 0,23 0,26 0,30 0,37

Смазка шатунных подшипников зависит от давления в точке 3 (рис. 3). До этой точки, кроме определенных выше суммарных потерь давления до входа масла в коленчатый вал, есть потери, обусловленные действием центробежных сил в канале коленчатого вала. Отсутствие истечения из трубок говорит о том, что давление в точках забора отсутствует.

Принудительным снижением давления в системе смазки добивались на различных частотах вращения прекращения истечения из трубки. Результаты пред ставлены на рис. 5.

Величина потерь в канале коленчатого вала от действия центробежных сил значительна и составляет на оборотах более п = 2000 мин-1 от 20 до 50 % от поминального давления^ - 2600 мшГ1, Д= 0,168 МПа, ДРст_б = 0,182 МПа).

На рис. 5 представлены полученные значения давления, при которых прекращается истечение из полости шатунной шейки по стендовому манометру и по образцовому манометру в коренной опоре при частоте вращения колсшмтого вала 2000 мин-1 и выше.

Существуют режимы разрыва потока при подводе в шатунную полость, когда полость заполнена маслом (этот режим ¡условно назовем первым критическим). Работа двигателя на этом режиме недопустима; прекращение поступления масла в шатунную полость наступает при равенстве давления в кольцевом канале коренной оноры и потерь от действия центробежных сил на участке 1-3 (рис. 3).

При давлениях в сисгеме смазки выше, чем указано на рис. 6 (кривая 2), происходиг заполнение шатунной полости маслом (например, п - 2600 мин"1, Р«> 0,16 МПа), причем в интервале давлений между состоянием, когда полость пуста и заполнена, обнаружен режим периодического заполнения и опорожнения полости.

10

г

.1:1,'1 2103 2200 2300 2400 2900 2600 2730 2ВЭ0 2900 3030

Рис. 5. Зависимость потерь давления от центробежных сил - 1 и общих потерь давления масла - 2 от частоты вращения коленчатого вала

Рис. 6. Зависимость потерь давления до шатунной шейки от действия центробежных сил - 1 и общих потерь давления масла - 2 от частоты вращения коленчатого вала

Существуют режимы периодического заполнения шатунной полости маслом, при которых некоторое время полость не заполнена; работа двигателя на этом режиме недопустима (назовем условно этот режим вторым критическим); давление в системе смазки, при котором наступает второй критический режим, (периодическое заполнение), выше, чем при неполной полости, па 0,05 0,07 МПа (первый критический режим); постоянное заполнение шатунной полости происходит при давлении, на 0,02 0,03 МПа выше, чем при периодическом заполнении.

Для обеспечения постоянного потока жидкости из трубки индикатора неразрывности потока, а следовательно, наличия его в масляной ловушке, необходимо, чтобы разница между Ръ и Рг была минимальной. Это первое условие разрыва потока жидкости.

Вторым условием разрыва потока является превышение расхода масла из шатунной шейки над притоком масла в шатунную шейку. Это условие зависит от зазора между шейкой коленчатого вала и шатунным вкладышем. Чем больше изношен шатунный вкладыш, тем больше зазор между шейкой и вкладышем, а следовательно, больше расход масла через шатунный подшипник, вызывающий масляное голодание вкладышей.

Эти потери, а также центробежные силы внутри шатунной полости определяют режимы смазки шатунных подшипников. Первый критический режим - с давлением в системе смазки, при котором на определенной частоте вращения масло иа смазку шатунных подшипников не поступает. Из приведенных в табл. 1 данных следует, что критическим давлением в системе смазки на номинальном режиме 2600 мин"1

является Р

■■ 0,16 МПа.

Рис. 7. Зависимость давления в системе смазки двигателей ох частоты вращения коленчатого вала без нагрузки: 1 - номинальная; 2 - начало истечения; 3 - отсутствие истечения

При несколько больших значениях давления масла обнаружены режимы пульсирующего подвода масла к шатунным подшипникам, причем для каждого установлена определенная цикличность. Например, при 2600 мин"1, давлении в системе смазки Р ^ = 0,23 МПа, температуре масла 98°С, при общей длительности цикла 115 с в первые 55 с наблюдалось истечение, а следующие 60 с истечение отсутствовало. Эту цикличность можно объяснить действием своеобразного регулятора расхода через шатунные подшипники - изменением зазора в шатунных подшипниках из-за образовавшегося прогиба вкладышей. Поэтому давление в системе смазки в процессе эксплуатации двигателей КамАЗ не должно снижаться ниже критического значения (при 2600 мин"1 Р"кр = 0,23 МПа). Это обеспечивается диагностированием смазочной системы с помощью разработанного индикатора (патент РФ №70703 на полезную модель).

По результатам стендовых испытаний были построены характеристики изменения давления в системе смазки по оборотам коленчатого вала на холостом ходу (рис. 7): номинальные - 1; начало истечения - 2; отсутствие истечения - 3. Полученные характеристики (2 и 3) делят весь квадрант на три области: 1 - выше характеристики 2 (зеленый дает индикатора) - допустимая область; 2 - между характеристиками 2 и 3 (желтый цвет индикатора) - критическая область; ниже характеристики 3 (красный цвет индикатора) - недопустимая область.

Таким образом, диагностирование проводится на нагретом двигателе tM = 80 - 90 °С, без нагрузки. Датчик диагностического устройства вворачивается через переходник в масляную магистраль. Двигатель доводится до номинальной частоты вращения коленчатого вала и по цвету индикатора устанавливается диагноз. Пределы регулирования светодиодов следующие: для двигателей КамАЗ - 740.10: зеленый свыше 0,27 Ivffla; желтый 0,23 -г 0,27 МПа; красный менее 0,23 МПа; для двигателей КамАЗ - 740.30 (Euro): зеленый свыше 0,33 МПа; желтый 0,27 -г 0,33 МПа; красный менее 0,27 МПа.

В пятой главе «Практические рекомендации и технико-экономическая оценка результатов исследования» проведён эксплуатационный статистический анализ износа вкладышей и шеек коленчатого вала двигателей КамАЗ-740 и КамАЗ-740 (Euro) и связи зазоров в подшипниках с величиной давления в системе смазки в процессе эксплуатации. Основное влияние на давление масла оказывает диаметральный зазор в коренных подшипниках. Это обусловлено тем, что через коренные подшипники проходит 60 -н 70 % всего объёма масла, подаваемого масляным насосом. Поэтому можно считать зазор в коренных подшипниках структурным параметром, для диагностического параметра - давления в системе смазки двигателя.

Для опенки точности и эффективности диагностирования используют ряд показателей, основными из которых являются: чувствительность, однозначность, стабильность и информативность. Для оценки этих показателей была получена статистическая зависимость давления в системе смазки на номинальных режимах от среднего диаметрального зазора в коренных подшипниках, что показано на рис. 8.

Важнейшим требованием к диагностическому параметру является чувствительность, оцениваемая коэффициентом чувствительности:

*НЗ (23)

где dxYidS изменение соответственно структурного и диагностического параметров.

Применительно к диаметральному зазору в коренных подшипниках S и давлению Р в системе смазки:

Определён коэффициент чувствительности: К, = 2,083 МП а/мм для двигателей КамАЗ-740 и К, = 1,923 МПа/мм для двигателей КамАЗ-740 (Euro).

Рис. 8. Зависимость диагностического параметра давления масла (Р) от структурного зазора в коренных подшипниках (S): 1 - КамАЗ - Euro, 2-КамАЗ-740

s,

120 170 220 270 »«

Полученные значения свидетельствуют о достаточно высокой чувствительности диагностического параметра Р в наблюдаемом диапазоне изменения структурного параметра S.

Требование однозначности характеризуется отсутствием экстремума

зависимости диагностического параметра от структурного, то есть

dS

(25)

Как следует из приведённых на рис. 8 экспериментальных статистических данных, такой экстремум отсутствует.

Стабильность диагностического параметра характеризуется величиной рассеивания при неизменном значении структурного. Проведенные 24 независимых измерения диагностического параметра Р при неизменном значении структурного позволили определить характеристики распределения и погрешность диагностического параметра:

(26)

где 1р,п - критерий Стьюденга при доверительной вероятности р и числа измерений и; ар - среднеквадратичное отклонение единичного измерения Р. Статистические характеристики распределения и погрешность диагностирования приведены в табл. 2.

Таблица 2

Статистические характеристики распределения и потребления диагностического параметра

Статистические характеристики Диагностический параметр

КамАЗ-740 КамАЗ-740 (Euro)

Среднее значение Р, МПа 0,43 0,48

Среднеквадратическое отклонение вр, МПа 0,103 0,106

Коэффициент вариации V 0,24 0,22

Критерий Стъюдента, г» 2.06 2,06

Абсолютная погрешность АР, МПа 0,042 0,044

Относительная погрешность, % 9,87 9,17

Таким образом, диагностический параметр Р обладает незначительной погрешностью (менее 10%) при выбранной доверительной вероятности (Р = 0,9) и достаточной для практических целей точностью. Следовательно, стабильность диагностического параметра является достаточно высокой.

Для оценки информативности диагностического параметра проанализированы два распределения: по исправным двигателям и по неисправным, которые приведены на рис. 9. Для оценки значимости различия средних значений Р1 и Р2,

а следовательно, и информативности параметра 5, определяли критерий Стьюдента:

(27)

■У"! «2

где О - средняя величина среднеквадратических отклонений; П), п2 - объем выборки, шт. Расчеты с учетом параметров (табл. 3) показывают, что расчетное значение ? значительно больше критического, следовательно, различие Р\ и Р2 значимо с вероятностью 0,9 и выше. Незначительна также и область неинформативного диапазона (заштрихованная область на рис. 9).

Определены диагностические нормативы. Номинальная величина диагностического параметра определяется заводом-изготовителем. Предельное значение диагностического параметра у двигателей, признанных исправными определяется по формуле

^ = £-1,7*^. (28)

Распределение диагностического параметра исправных двигателей представлено на рис. 10, кривая 1. По полученным значениям определены параметры закона распределения (табл. 3).

Таблица 3

Статистические характеристики диагностического параметра исправных и неисправных двигателей КамАЗ и диагностические нормативы

Статистические характеристики Диагностический параметр

КамАЗ-740 КамАЗ-740 (Еиго)

Среднее значение по исправным двигателям, МПа 0,395 0,406

Среднее значение по неисправным двигателям, МПа 0,152 0,180

Среднеквадрг.тическое отклонение по исправным двигателям, МПа 0,085 0,085

Среднеквадрг.тическое отклонение по неисправным двигателям, МПа 0,047 0,055

Коэффициент вариации по исправным двигателям 0,22 0,21

Коэффициент вариации по неисправным двигателям 0,31 0,31

Расчётное значения критерия Стьюдента 13,35 11,53

Критическое значение критерия Стьюдента 1,72 1,72

Номинальное значение диагностического параметра, МПа 0,45 0,55

Предельное значение диагностического параметра по исправным двигателям, МПа 0,25 0,26

Предельное значение диагностического параметра по неисправным двигателям, МПа 0,23 0,27

Периодичнослъ диагностирования, тыс. км. 32 35

Допустимое значение диагностического параметра, МПа 0,26 0,30

Предельное значение диагностического параметра можно определить по распределению для неисправных двигателей. Предельное значение диагностического параметра по принятому уровню вероятности р > 0,95 при одностороннем ограничении будет

Рпр=Р + 1,7-<Г2. (29)

Проведенный анализ надёжности двигателей позволяет определить периодичность диагностирования по экономико-вероятностному методу, в соответствии с которым определяется по номограмме коэффициент оптимальной периодичности ц в зависимости от коэффициента опасности отказа и коэффициента вариации:

= (30)

где ¿д - периодичность диагностирования, тыс. км; I - средний ресурс элемента, тыс. км.

При среднем коэффициенте опасности отказов подшипников коленчатого вала 8 -г 10 и коэффициенте вариации 0,4 составляет 0,16. При этом периодичность диагностирования для двигателей КамАЗ - 740 составляет 32 тыс. км, а для КамАЗ (Euro) вследствие большего среднего ресурса на 10% периодичность 35 тыс. км.

При принятой периодичности диагностирования допустимое (упреждающее) значение диагностического параметра 5Д определяется из зависимости диагностического параметра от наработки по формуле

РД = Р»р"^ (3D

где i - число диагностирований с начала работы узла, при которых значение параметра изменилось от Ри до Р,- (в нашем случае до Pnp, i = 7); Рпр, Ря -соответственно предельное и номинальное значение диагностического параметра.

Результаты расчетов по формуле (31) приведены в табл. 3.

Алгоритм диагностирования определяет: выведение объекта (двигателя) на тестовый режим; обработку сигнала, то есть постановку первоначального диагноза (оценку работоспособности); при необходимости полный поиск неисправностей (поэлементное диагностирование); переход к следующему объекту диагностирования. Алгоритмы работоспособности и неисправности (вертикальные и горизонтальные ветви) составляются с учётом особенностей объекта, экономического критерия:

TL

С =H,Ci-Ри (32)

i

где С - средняя стоимость проверки, руб.; с-, - результирующая стоимость проверки для нахождения отказавшего i - го элемента, руб. ; Pi - вероятность того, что отказ обусловлен i - м элементом.

В нашем случае алгоритм содержит следующие элементы (рис. 10). 1 и 2 блоки включают подготовительные операции и вывод на тестовый режим. В 3 блоке диагностический параметр сравнивается с допустимым (желтая область на скоростной характеристике (рис. 7)) при выполнении условия (зеленая зона) следует переход к 7 блоку, то есть подготовке к эксплуатации. Если условие 3 не выполняется, то идёт переход на горизонтальную ветвь алгоритма к

диагностическому блоку 4, где идёт сравнение диагностического параметра с предельным. При выполнении условия выполняется предупредительный ремонт (профилактика смазочной системы, блок 5). При невыполнении условия 4 (красная зона на скоростной характеристике на рис. 8) выполняется предупредительный ремонт подшипников коленчатого вала.

КамАЗ-740

0(2 006 ое q% 0.в 022 026 030 03> сш q« (кб 050 03.

Доплате. МЪ

КамАЗ-740 (EURO) 2 1

q02 006 dc 0* qb 022 q26 (ш qx (ев 0« 0í6 050 03.

ДоЬлЕнип МЪ

Рис. 9. Распределение диагностического параметра Р исправных -1 и неисправных - 2 двигателей

Анализ затрат на устранение отказов и на их предупреждение показал, что их отношение (коэффициент опасности отказа) составляет в среднем 8 -f 10, а коэффициент вариации ресурса - 0,4. При этом сравнительная эффективность диагностирования по методике МАДИ составляет 3,2 -г 3,7, то есть проведение диагностирования позволяет в 3,2 -г 3,7 раза сократить затраты по сравнению с ремонтом при назначенной наработке. •

Как показал анализ затрат средств, труда и времени на обеспечение работоспособности двигателей КамАЗ в процессе эксплуатации при рекомендуемой системе обеспечения работоспособности смазочной системы и подшипников коленчатого вала, они значительно ниже, чем при существующей. Так, трудоемкость ремонта ниже в 2,8 раза, простой в ремонте - в 1,62 раза, затраты средств - в 2,75 раза.

Рис. 10. Алгоритм диагностирования смазочной системы и подшипников

коленчатого вала: 1- внешний осмотр, вывод на рабочий режим, прослушивание ДВС; 2 - установка диагностической аппаратуры и вывод на рабочий режим диагностирования (проводится при отсутствии встроенной аппаратуры); 3 - контроль давления в смазочной системе; 4 - диагностирование давления в смазочной системе; 5 - предупредительный ремонт смазочной системы (промывка и очистка элементов, регулировка клапанов); 6 - предупредительный ремонт подшипников коленчатого вала (замена вкладышей и другие сопутствующие работы); 7 - эксплуатация

Доля затрат на двигатели составляет в среднем 34,4 % всех затрат по автомобилю, из которых на смазочную систему и подшипники коленчатого вала приходится 7,6 %, а доля затрат на ТО и ТР в себестоимости перевозок составляет в среднем 18 %. С учётом этих значений снижение себестоимости перевозок при рекомендуемой стоимости работ по смазочной системе и подшипникам коленчатого вала 1,36 %.

Доля простоев автомобилей КамАЗ в текущем ремонте, приходящаяся на смазочную систему и подшипники коленчатого вала составляет в среднем 10,3 %, следовательно, простой автомобилей сократится на 6,4 %. На столько же при прочих равных условиях увеличится и производительность автомобиля.

В настоящее время доходная ставка на 1 км пробега составляет в среднем по Приволжскому региону 16 руб./км (данные на конец 2008 года). Себестоимость же перевозок автомобилями КамАЗ в этих условиях составляет в среднем 12 руб./км. Удельный простой в ТО и ремонте составляет в среднем 0,6 дней/тыс. км. Для определения годового экономического эффекта учитывали, что средний годовой пробег автомобилей КамАЗ по отчётным данным составляет 60 тыс. км. Результаты расчётов приведены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты расчётов экономического эффекта

Показатели Единица измерения Численное значение

Доходная ставка руб./км 16

Себестоимость нерспозок руб./км 12

Среднегодовой пробег тыс. км 60

Средний простой в ТО и Р дни/тыс. км 0,6

Доля затрат на ТО и Р в себестоимости перевозок % 18

Доля затрат на систему смазки и подшипники коленчатого вала % 7,6

Доля простоев на устранение отказов системы смазки и подшипники коленчатого вала % 10,3

Снижение затрат на обеспечение работоспособности системы смазки и подшипников коленчатого вала по результатам исследования % 175

Снижение себестоимости перевозок % 1,36

Снижение простоев в ТО и Р % 6,4

Простой в ТО и Р авт. в год 36

Годовое снижение затрат на ТО и Р руб./авт. 9792

Годовое снижение затрат на ТО и Р дни/авт. 2,31

Годовое увеличение доходов руб./авт. 7392

Всего годовой экономический эффект руб./авт. 17184

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В настоящее время одним из основных отказов двигателей является проворачивание вкладышей коленчатого вала, преимущественно шатунных 25 -V- 30 %. На интенсивность процесса проворачивания вкладышей основное влияние оказывает давление масла и его расход через подшипники коленчатого вала. Недостаточное внимание уделяется диагностике, позволяющей предупредить проворачивание вкладышей в процессе работы двигателя. При диагностировании технического состояния подшипников коленчатого вала применяются средства, основанные па измерении зазора в шатунном подшипнике, давления в системе смазки и прокачки масла через подшипники, спектральном анализе масла, визуальном наблюдении истечения масла. Отсутствуют способы диагностирования, позволяющие выбрать необходимые режимы работы двигателя, при которых шатунные цоднгашгакине испытывают масляного голодания.

2. В процессе эксплуатации производительность масляного насоса снижается незначительно. С увеличением частоты вращения коленчатого вала при снижении давления и вследствие действия центробежных сил может происходить «динамическое запирание» канала в коренной шейке. При достижении равенства давления масла и приращения давления от центробежных сил может наступить разрыв потока масла в шатунный подшипник. При заданной частоте вращения коленчатого пала в процессе эксплуатации расход масла через зазор в коренных и шатунных подшипниках возрастает по экспоненциальной зависимости (18), а расход через канал в коренной шейке снижается (17), что приводит к разрыву потока масла к шатунным подшипникам по условию (19).

3. Снижение давления масла с 0,5 до 0,25 МПа на номинальной частоте вращения коленчатого вала приводит к снижению расхода масла через шатунный подшипник на 34 - 38 %. Величина потерь в канале коленчатого вала от действия центробежных сил значительна и составляет на оборотах более 2000 мин"1 от 20 до 50 % от номинального давления. Существуют режимы разрыва потока в шатунную полость, когда она заполнена маслом (первый критический режим), режимы периодического заполнения шатунной полости маслом, при которых некоторое время полость не заполнена (второй критический режим).

4. Разработано диагностическое средство (патент РФ на полезную модель № 70703). Пределы регулирования светодиодов диагностического средства следующие: для двигателей КамАЗ - 740,10: зеленый свыше 0,27 МПа; желтый 0,23 -К 0,27 МПа; красный менее 0,23 МПа; для двигателей КамАЗ - 740,30 (Euro): зеленый свыше 0,33 МПа; желтый 0,27 ч- 0,33 МПа; красный менее 0,27 МПа.

5. Диагностический параметр (давление в системе смазки) полностью соответствует основным требованиям по связи со структурным параметром (зазором в коренных подшипниках): чувствительности, однозначности, стабильности и информативности. Обоснованы нормативы (табл. 3), алгоритм и технология диагностирования смазочной системы.

6. Эффективность диагностирования заключается в снижении затрат на обеспечение работоспособности шатунных подшипников. Это позволяет снизить себестоимость перевозок на 1,36 %, повысить производительность перевозок на 6,4 % и получить среднегодовой экономический эффект 17184 руб. на один двигатель.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Панкратов Д.Л. Аналитическое исследование изменения условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации / A.C. Денисов, А.Т. Кулаков, A.A. Гафиятуллин, Д.Л. Панкратов // Вестник Сарат. гос. техн. ун-та. 2005. №3. С. 69-75 (издание, рекомендованное в Перечне ВАК РФ) (0,875/0,22).

2. Панкратов Д.Л. Влияние режимов работы двигателя на неразрывность и постоянство подвода масла к шатунным подшипникам / А.Т. Кулаков, A.A. Гафиятуллин, Д.Л. Панкратов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: материалы семинара / Межгос. науч.-техн. семинар, г. Саратов, 18, 19 мая 2005 г.; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Вып. 18. Саратов, 2006. С. 99-102 (0,25/0,08).

3. Панкратов Д.Л. Оценка стабильности подачи масла к подшипникам коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 / A.C. Денисов, Д.Л. Панкратов, К.С. Кунцевич // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания: материалы семинара / Межгос. науч.-техн. семинар, г. Саратов, 14, 15 мая 2006 г.; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Вып. 19. Саратов, 2007. С. 132-135 (0,25/0,08).

4! Панкратов Д.Л. Оценка неразрывности масляного потока к шатунным подшипникам ДВС / Д.Л. Панкратов // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007. С. 92-94 (0,19/0,19).

5. Панкратов Д.Л.Диагностирование подшипников коленчатого вала по параметрам потока масла / A.C. Денисов, Д.Л. Панкратов // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007. С. 36-41 (0,375/0,15).

6. Панкратов Д.Л. Оценка потока масла к шатунным подшипникам в эксплуатации КамАЗ-740 ЕВРО / Д.Л. Панкратов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей

\ч

внутреннего сгорания: материалы семинара / Межгос. науч.-техн. семинар, г. Саратов, 23, 24 мая 2007 г.; ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». Вып. 20 - Саратов, 2008. С. 163-167(0,312/0,312).

7. Панкратов Д.Л. Индикатор неразрывности потока жидкости: пат. на полезную модель № 70703 / A.C. Денисов, Д.Л. Панкратов, В.В. Кустов, А.Т. Кулаков, A.A. Гафиятуллин // Заявка № 20007132317 27 августа 2007 г. (0,188/0,04).

8. Панкратов Д.Л. Оценка износа подшипников коленчатого вала автотракторных двигателей / A.C. Денисов, А.Т. Кулаков, Р.Д. Абушаев, Д.Л. Панкратов, К.С. Кунцевич // IV Междунар. науч.-техн. конф., г. Саратов, 2006 г.; Пенз. гос. арх.-строит. ун-т. Пенза, 2006. С. 100-104 (0,313/0,062).

9. Панкратов Д.Л. Повышение надёжности шатунных подшипников совершенствованием подвода смазочного материала / Д.Л. Панкратов, К.С. Кунцевич // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения предприятий: Междунар. науч.-техн. конф., г.Саратов, 10, 11 мая 2007 г.; Сарат. гос. техн. ун-т. Ч. 2. Саратов, 2007. С.286-290 (0,62/0,31).

Подписано в печать 24.02.09 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 0,93 (1,0) Уч.-изд.л. 0,9 Тираж 100 экз. Заказ 48 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ

НАДЁЖНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА.

1.1. Анализ конструктивных схем подвода масла к подшипникам коленчатого вала.

1.2. Анализ причин отказов подшипников коленчатого вала.

1.3. Изменение технического состояния шатунных подшипников в процессе эксплуатации.

1.4. Анализ способов и средств диагностирования шатунных подшипников.

1. 5. Выводы и задачи исследования.

2. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Общая методика и программа исследования.

2.2. Методика аналитического исследования.

2.3. Методика экспериментального исследования.

2.3.1. Методика определения давления и расхода масла через каналы первого коренного подшипника.

2.3.2. Методика определения неразрывности и постоянства подвода масла к шатунным подшипникам.

2.3.3. Методика определения пределов регулирования индикаторов.

2.4. Методика эксплуатационных исследований.

3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СМАЗКИ ПОДШИПНИКОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3.1. Изнашивание деталей подшипников и элементов смазочной системы

3.2. Анализ условий подачи масла к шатунным подшипникам.

3.3. Изменение условий смазки подшипников в процессе эксплуатации.

3.4. Выводы.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Анализ подвода масла через каналы коренного подшипника.

4.2. Анализ подвода масла к шатунным подшипникам.

4.3. Определение пределов регулирования индикаторов диагностического устройства.

4.4. Выводы.

Актуальность темы. Затраты на ремонт и техническое обслуживание одного автомобиля в нашей стране в 3-5 раз превышают его первоначальную стоимость, а в себестоимости сельскохозяйственной продукции доля транспортных издержек достигает 10-12% [2,6,7,89].

Особенно значительные затраты (до 65% от всех затрат на поддержание работоспособности автомобиля) приходятся на его ремонт [55]. Поэтому актуальной задачей остается повышение надежности автомобилей при конструировании, изготовлении и ремонте.

Простои автомобилей, в том числе и КамАЗ, в эксплуатации вызваны отказами двигателей, и в первую очередь, двух основных групп сопряжений: шатунно-кривошипной и цилиндропоршневой [8, 46, 89].

В процессе эксплуатации автомобилей, тракторов, комбайнов и других машин происходит изменение их технического состояния, основными причинами которого являются изнашивание, усталостное разрушение, пластическая деформация, коррозия. Пластическая деформация и разрушение являются следствием конструктивно-технологических недоработок или нарушения правил эксплуатации. Указанные явления вызывают проворачивание шатунных вкладышей, что является одной из основных причин ремонта автомобильных двигателей ЗИЛ, ЯМЗ, ГАЗ, КамАЗ [28, 38, 69, 72-74, 77,84, 101, 118, 135].

До 25% отказов двигателя КамАЗ-740, вызвано проворачиванием шатунных вкладышей коленчатого вала, при этом значительная часть дефектов приходится на третью шатунную шейку.

Эксплуатационные характеристики подшипников зависят, в основном, от таких факторов как минимальная толщина масляной пленки, величине температуры, наличие абразивных частиц, некорректное расположение элементов системы подачи масла.

Несмотря на большое количество работ, посвященных причинам проворачивания шатунных вкладышей [15, 17, 20, 22, 27, 28, 31, 32, 38, 45, 63, 69, 71-74, 79, 80, 167], проблема повышения надежности двигателя КамАЗ путем выявления и устранения причин проворачивания вкладышей является актуальной и полностью не решена до настоящего времени.

Работа выполнялась в соответствии с НИР и программой по основным научным направлениям Саратовского государственного технического университета 10В1 "Разработка научных основ эффективных технологий обеспечения надёжности автотранспортных средств".

Цель исследования. Повышение надёжности шатунных подшипников автотракторных двигателей путём совершенствования диагностирования состояния смазочной системы в процессе эксплуатации.

Объект исследования. Смазочная система двигателя КамАЗ.

Предмет исследования. Процесс подачи смазочного материала к шатунным подшипникам.

Научная новизна. Уточнена аналитическая зависимость давления масла от частоты вращения коленчатого вала, позволяющая определять условия, как неразрывности, так и разрыва масляного потока к шатунным подшипникам двигателя.

При использовании разработанного индикатора неразрывности потока жидкости были установлены границы критических режимов смазки в эксплуатации, при которых происходит разрыв потока масла и определены границы допустимых значений давления в смазочной системе.

Практическая ценность работы. Разработан способ и средство для контроля неразрывности потока масла к шатунным подшипникам в процессе эксплуатации (патент РФ на полезную модель № 70703).

Разработаны и внедрены практические рекомендации, нормативы и технология диагностирования смазочной системы двигателей КамАЗ—740. Это позволяет снизить в эксплуатации себестоимость перевозок на 1,36 %, повысить производительность перевозок на 6,4 % и получить среднегодовой экономический эффект 17184 руб. на один двигатель.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы в эксплуатационных и ремонтных предприятиях, при диагностике сопряжений в ОАО «КамАЗ -Дизель » при создании встроенных диагностических средств автотракторных двигателей.

Научные положения, выносимые на защиту:

• Уточненная аналитическая зависимость давления масла в шатунных подшипниках коленчатого вала двигателя от конструктивных и режимных параметров и технического состояния.

• Обоснование условий разрыва масляного потока к шатунным подшипникам.

• Разработанный способ, средства, нормативы и технологию диагностирования смазочной системы, обеспечивающие повышение ресурса шатунных подшипников в эксплуатации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент на полезную модель, в том числе одна статья в издании, указанном в "Перечне. ВАК". Общий объем публикаций составляет 3,4 п. л., из которых 1,8 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 209 наименований, в том числе 9 источников на иностранных языках, и приложений. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков, 10 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В настоящее время одним из основных отказов двигателей является проворачивание вкладышей коленчатого вала, преимущественно шатунных (25-^-30%). На интенсивность процесса проворачивания вкладышей основное влияние оказывает давление масла и его расход через подшипники коленчатого вала. Недостаточное внимание уделяется диагностике, позволяющей предупредить проворачивание вкладышей в процессе работы двигателя. При диагностировании технического состояния подшипников коленчатого вала применяются средства, основанные на измерении зазора в шатунном подшипнике, давления в системе смазки и прокачки масла через подшипники, спектральном анализе масла, визуальном наблюдении истечения масла. Отсутствуют способы диагностирования, позволяющие выбрать необходимые режимы работы двигателя, при которых шатунные подшипники не испытывают масляного голодания.

2. В процессе эксплуатации производительность масляного насоса снижается незначительно. С увеличением частоты вращения коленчатого вала при снижении давления и вследствие действия центробежных сил может происходить «динамическое запирание» канала в коренной шейке. При достижении равенства давления масла и приращения давления от центробежных сил может наступить разрыв потока масла в шатунный подшипник. При заданной частоте вращения коленчатого вала в процессе эксплуатации расход масла через зазор в коренных и шатунных подшипниках возрастает по экспоненциальной зависимости (3.21) а расход через канал в коренной шейке снижается, (3.22), что приводит к разрыву потока масла к шатунным подшипникам по условию (3.24).

3. Снижение давления масла с 0,5 до 0,25 МПа на номинальной частоте вращения коленчатого вала приводит к снижению расхода масла через шатунный подшипник на 34 — 38%. Величина потерь в канале коленчатого вала от действия центробежных сил значительна й составляет на оборотах более 2000 мин"1 от 20% до 50% от номинального давления. Существуют режимы разрыва потока в шатунную полость, когда она заполнена маслом (первый критический режим), режимы периодического заполнения шатунной полости маслом, при которых некоторое время полость не заполнена (второй критическим режим).

4. Разработано диагностическое средство (патент РФ на полезную модель №70703). Пределы регулирования свето диодов диагностического средства следующие: для двигателей КамАЗ - 740,10: зеленый свыше 0,27 МПа; желтый 0,23 -т- 0,27 МПа; красный менее 0,23 МПа; для двигателей КамАЗ - 740,30 (Euro): зеленый свыше 0,33 МПа; желтый 0,27-f-0,33 МПа; красный менее 0,27 МПа.

5. Диагностический параметр (давление в системе смазки) полностью соответствует основным требованиям по связи со структурным параметром (зазором в коренных подшипниках): чувствительности, однозначности, стабильности и информативности. Обоснованы нормативы (табл. 5.2), алгоритм и технология диагностирования смазочной системы.

6. Эффективность диагностирования заключается в снижении затрат на обеспечение работоспособности шатунных подшипников. Это позволяет снизить себестоимость перевозок на 1,36 %, повысить производительность перевозок на 6,4 % и получить среднегодовой экономический эффект 17184 руб. на один двигатель.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Соответствие диагностических параметров основным требованиям

Выявленный механизм проворачивания шатунных вкладышей устанавливает определяющую роль в развитии отказа состояния самого вкладыша, а именно, его напряженного состояния и влияния на него условий смазки шатунного подшипника. Показано, что отказ появляется не внезапно, а развивается по определенным закономерностям в течение довольно длительного времени. Расход масла через шатунные подшипники определяется давлением масла в кольцевом канале коренного подшипника, от которого они питаются, режимом работы и техническим состоянием двигателя. Для оценки диагностических параметров и связи со структурными были проведены эксплуатационные исследования (п. 2.4.). По семи двигателям каждой модели измеряли давление в системе смазки на номинальном и скоростном режиме перед их ремонтом. Затем при ремонте после разборки определяли износ коренных вкладышей и коренных шеек коленчатого вала. Зазор определяли как сумму износов вкладышей и шеек и середины поля допусков на номинальном зазоре.

Как показывает статистический анализ износа вкладышей и шеек коленчатого вала двигателей КамАЗ-740 и КамАЗ-740 (Euro) и связи зазоров в подшипниках с величиной давления в системе смазки, основное влияние на давление масла оказывает диаметральный зазор в коренных подшипниках. Это обусловлено тем, что через коренные подшипники проходят 60-70% всего объёма масла подаваемого масляным насосом [53, 56, 65]. Поэтому можно считать зазор в коренных подшипниках структурным параметром, для диагностического параметра — давления в системе смазки двигателя.

Для оценки точности и эффективности диагностирования используют ряд показателей, основными из которых являются: чувствительность, однозначность, стабильность и информативность [162]. Для оценки этих показателей была получена статистическая зависимость давления в системе смазки на номинальных режимах от среднего диаметрального зазора в коренных подшипниках, что показано на рис. 5.1.

Рисунок 5.1. Зависимость диагностического параметра Р от структурного S:

1 - КамАЗ - EURO, 2 - КамАЗ - 740

5.1.1. Чувствительность

Важнейшим требованием к диагностическому параметру является чувствительность [162], оцениваемая коэффициентом чувствительности: dS кч = dx

5.1) где: dx и dS изменение соответственно структурного и диагностического параметров.

Применительно к диаметральному зазору в коренных подшипниках S и давлению Р в системе смазки: dP

Кч = dS

5.2)

Из рис 5.1 следует, что коэффициент чувствительности: 0,2-0,45 кч =

0,26-0,14 кч =

0,275- 0,525

0,26- •0,13 2,083 МПа/мм для двигателей КамАЗ-740 1,923 МПа/мм для двигателей КамАЗ-740 (Euro)

Полученные значения свидетельствуют о достаточно высокой чувствительности диагностического параметра Р в наблюдаемом диапазоне изменения структурного параметра 5.

5.1.2. Однозначность

Требование однозначности характеризуется отсутствием экстремума зависимости диагностического параметра от структурного, то есть dP dS

Ф 0

5.3)

Как следует из приведённых на рис. 5.1. экспериментальных статистических данных, такой экстремум отсутствует.

Вид функциональной зависимости: давления в системе смазки от зазора в подшипниках коленчатого вала, установлен в работах профессора А.С. Денисова [62, 63, 69, 70, 73]. Зависимость эта степенная: n a где: a - константа, зависящая от конструктивных особенностей системы смазки и свойств масла; т — показатель степени.

Как следует из уравнения (5.4), экстремума функции не наблюдается.

5.1.3. Стабильность

Стабильность диагностического параметра характеризуется величиной рассеивания при неизменном значении структурного. Проведенные 25 независимых измерений диагностического параметра Р при неизменном значении структурного позволили определить характеристики распределения и погрешность диагностического параметра [1-3]. где: tpn - критерий Стьюдента при доверительной вероятности р и числа измерений п; оР - среднеквадратичное отклонение единичного измерения Р. Статистические характеристики распределения и погрешность диагностирования приведены в табл. 5.1.

1. Авдонькин Ф.Н. Закономерности изменения технического состояния подшипников коленчатого вала / Ф.Н. Авдонькин, А. С. Денисов // Надежность машиностроительных изделий: Науч. тр. ВИММЕСС. Т. XV1., серия 7. Русе, Болгария, 1975. С.115-121.

2. Авдонькин Ф.Н. Изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации / Ф.Н. Авдонькин. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1973. 191 с.

3. Авдонькин Ф.Н. Критерии предельного состояния подшипников коленчатого вала / Ф.Н. Авдонькин, А.С. Денисов // Надежность и контроль качества. 1976. №4. С. 36-41.

4. Авдонькин Ф.Н. Методика определения оптимальной наработки двигателя до предупредительного ремонта / Ф.Н. Авдонькин, А.С. Денисов, Р.Е. Колосов // Автомобильная промышленность. 1977. № 1. С. 7-8.

5. Авдонькин Ф.Н. Надежность и эффективность автомобилей КамАЗ / Ф.Н. Авдонькин, А. С. Денисов, А.А. Макушин // Автомобильная промышленность. 1986. № 5. С. 21-22.

6. Авдонькин Ф.Н. Оптимизация изменения технического состояния автомобиля / Ф.Н. Авдонькин. М.: Транспорт, 1993. 352 с.

7. Авдонькин Ф.Н. Повышение срока службы автомобильных двигателей / Ф.Н. Авдонькин. Саратов: Приволжск. кн. изд-во, 1969. 278 с.

8. Авдонькин Ф.Н. Преждевременный ремонт двигателей Ярославского моторного завода / Ф.Н.Авдонькин А.С. Денисов // Повышение эффективного использования автомобильного транспорта: Науч. тр. Сарат. политехи, ин-т.- Саратов, 1972. С. 10-17.

9. Авдонькин Ф.Н. Прогнозирование изменения технического состояния подшипников коленчатого вала / Ф.Н.Авдонькин, А.С. Денисов // Автомобильная промышленность. 1975. №7. С.4-5.

10. Авдонькин Ф.Н. Текущий ремонт автомобилей. / Ф.Н. Авдонькин. М.: Транспорт, 1978. 269 с.

11. Авдонькин Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей/ Ф.Н. Авдонькин. М.: Транспорт, 1985. 215 с.

12. Автомобили КамАЗ. Техническоен описание и инструкция по эксплуатации. М.: Машиностроение. 1990. 447 с.

13. Агузаров В.О. Исследование причин деформаций и повреждений коленчатых валов ЗИЛ-130 с целью увеличения межремонтного ресурса двигателя. Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата техн. наук-М., МИИСП, 1974. - 17 с.

14. Андрианов Ю.П. Определение причин проворачивания вкладышей подшипников коленчатого вала дизеля лесовозного автомобиля / Ю.П. Андрианов, М.А. Григорьев, Б.М. Бунаков // Химия и технология топлив и масел. 1976. № 3. С. 45-48.

15. Аршинов В.Д. Ремонт двигателей ЯМЗ / В.Д. Аршинов, В.К. Зорин, Г.И. Созинов // М.: Транспорт, 1978. 310 с.

16. Ахвердиев К.С. Расчет подшипника жидкостного трения с учетом деформации опорной поверхности / К.С. Ахвердиев, Ю.А. Евдокимов, Т.С. Головко // Трение и износ. 1987. Том 8. №4. С. 671-677.

17. Багиров Д.Д. Двигатели внутреннего сгорания строительных и дорожных машин / Д.Д. Багиров, А.В. Златопольский. М.: Машиностроение, 1974. 183 с.

18. Балакшин Б.С. Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении / Б.С. Балакшин, С.С. Волосов и др. М.: Машиностроение, 1972. 282 с.

19. Барун В.Н. Причины и устранение случаев задира и проворачивания вкладышей подшипников коленчатого вала автомобильного дизеля КамАЗ В.Н. Барун, М.А. Григорьев и др. // Двигателестроение. 1983. №4. С. 3-5.

20. Басков В.Н. Эксплутационные факторы и надежность автомобиля / В.Н. Басков, А.С. Денисов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003.269 с.

21. Баулин М.И. Контактные напряжения и усталостные разрушения автотракторных подшипников / М.И. Баулин // Автомобильная и тракторная промышленность. 1955. №5. С. 5-7.

22. Башта Т.М. Гидравлика, гидравлические машины, гидравлические приводы / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1970. С. 382

23. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1971. С. 543

24. Болтинский В.Н. Теория, конструирование и расчет тракторных и автомобильных двигателей / В.Н. Болтинский. М., Изд-во с/х лит., журн. и плакатов, 1962. С. 391

25. Бондаренко В.А. Повышение долговечности транспортных машин / В.А. Бондаренко, К.В. Щурин, Н.Н. Якунин, В.И. Рассоха, В.Ю. Филиппов. М.: Машиностроение, 1999. С. 144

26. Буравцев Б.К. Качество сборки подшипников коленчатого вала и надежность дизельных двигателей / Б.К. Буравцев // Автомобильный транспорт. 1982. № 12. С.41-42.

27. Буравцев С.К. Повышение надежности шатунных подшипников коленчатых валов двигателей / С.К. Буравцев, Б.К. Буравцев // Двигателестроение. 1983. № 3. С. 3-7.

28. Бурумкулов Ф.Х. Методика прогнозирования остаточного ресурса по усталости восстановленных коленчатых валов по результатам стендовых испытаний / Ф.Х. Бурумкулов, JI.M. Лельчук, В.А. Денисов // Труды ГОСНИТИ. 1989. т.89. С. 51-59.

29. Буше Н.А. Подшипники из алюминиевых сплавов / Н.А. Буше, А.С. Гуляев, В.А. Двоскина, К.М. Раков. М.: Транспорт, 1974. 256 с.

30. Быков В.Г. Причины необратимых формоизменений тонкостенных вкладышей и пути повышения надежности подшипников высоконагруженных дизелей / В.Г. Быков, М.А. Салтыков, М.Н Горбунов // Двигателестроение. 1980. № 6. С. 34-37.

31. Быков В.Г., Салтыков М.А., Горбунов М.Н. Новый способ обеспечения стабильности геометрических параметров вкладышей для высоконагруженных подшипников дизелей//Двигателестроение, 1985.

32. Венцель С.В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания / С.В. Венцель. М.: Химия, 1979. 240 с.

33. Венцель С.В. Смазка и долговечность двигателей внутреннего сгорания / С.В. Венцель. Киев: Техника, 1977. 207 с.

34. Вознесенский В.А. Планирование эксперимента в технико-экономических исследованиях / В.А. Вознесенский М.: Финансы и статистика, 1981. 263 с.

35. Воинов К.Н. Прогнозирование надежности механических систем. Л.: Машиностроение, 1978. - 208с.

36. Гафиятуллин А.А. Обеспечение работоспособности шатунных подшипников автотракторных дигателей путем создания неразрывности масляного потока / А.А. Гафиятуллин. Дис. канд. техн. наук. Саратов, 2005. 130 с.

37. Гриневич Г.П., Е.А.Каменская и др. Надежность строительных машин М.: Стройиздат, 1975. 296с./

38. Голубничий Н.Т. Исследование изнашиваемости коленчатых валов дизелей ЯМЗ 240 и ЯМЗ - 240Н. - Автомобильная промышленность, 1971, № 10, 5-7 с.

39. ГОСТ 14846 — 69 Двигатели автомобильные, методы стендовых испытаний. -М.: Издательство стандартов, 1970. 15 с.

40. ГОСТ 17510-79 Надежность изделий машиностроения. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. М.: Издательство стандартов, 1972. - 15 с.

41. ГОСТ 27002 83 Надежность в технике. Термины и определения. Введен 01.07.84 г.-30 с.

42. ГОСТ 2703 81 Методы показателей надежности. Надежность в технике, системе сбора и обработки информации. Введен 01.07.80 г.

43. ГОСТ 503-71 Лента холоднокатаная из низко углеродистой стали. Технические условия.

44. ГОСТ 9340 71 Вкладыши коренных и шатунных подшипников дизелей и газовых двигателей: технические требования. — М.: Издательство стандартов, 1971. - 15 с.

45. Григорьев М.А. Износ и долговечность автомобильных двигателей / М.А.Григорьев, Н.Н. Пономарев. М.: Машиностроение, 1976. 248 с.

46. Григорьев М.А. Исследование критериев предельного состояния двигателей / М.А.Григорьев, Е.П. Слабов // Автомобильная промышленность. 1972. № 12. С. 8-10.

47. Григорьев М.А. Качество моторного масла и надежность двигателей / М.А. Григорьев, Б.М. Бунаков, В.А. Долецкий. М: Изд-во стандартов, 1981. 160 с.

48. Григорьев М.А. Обеспечение надежности двигателей / М.А. Григорьев, В.А. Долецкий. М.: Изд-во стандартов, 1978. 324 с.

49. Григорьев М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания / М.А.Григорьев. М.: Машиностроение, 1983. 148 с.51> Григорьев М:А. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях / М.Л.Григорьев. М.: Машиностроение, 1970. 270 с.

50. Гурвич И.Б. Долговечность; автомобильных двигателей / И:Б. Гурвич: М.: Машиностроение, 1967. 103 с.

51. Гурвич И.Б. Износ и долговечность двигателей / И.Б. Гурвич. Горький, Волго-Вятское кн. изд-во, 1970. 176 с.

52. Дажин В.Г'. Методы оценки надежности восстановленных деталей / В.Г. Дажин // Вестник машиностроения. 1976. № 6. С. 11-14.

53. Данилов- И.К. Индикатор; износа: кривошипно-шатуиного механизма ДВС / И.К Данилов, А.С. Денисов // Патент на полезную модель № 31644. Зарегистрирован в гос. реестре полнзных мод. РФ 20.08.03. 2 с.

54. Данилов ИСК. Моделирование и оптимизация структуры эксплуатационно- ремонтного цикла ДВС / И.К. Данилов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004.110 с.

55. Данилов. И.К. Планирование ремонтных циклов: ДВС имитационными, моделями и сетями, Петри'/ И:К Данилов, А.С. Денисов // Динамика технологических систем. Сб. трудов VII Между нар. Науч. техн. конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2004. С. 107-111. .

56. Двигатель КамАЗ 740.11-240 Руководство по эксплуатации 740.11 .3902001РЭ, Набережные Челны, 1977,120 с.

57. Денисов А. С. Изменение технического состояния двигателей: при эксплуатации: в доремонтном периоде / А.С. Денисов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1982. № 8. С. 47-50:

58. Денисов А. С. Изнашивание деталей двигателя при переменных режимах работы /А.С. Денисов, В.Н. Басков // Двигателестроение. 1986. № 1. С. 33-36.

59. Денисов А. С. Исследование зависимости работоспособности подшипников коленчатого вала от изменения геометрической формы шейки/ А. С Денисов. Дис. канд. техн. наук. Саратов, 1975. 210 с.

60. Денисов А. С. Определение целесообразности предупредительного ремонта двигателей ЯМЭ-238НБ и ЯМЗ-240Б / А.С. Денисов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. № 8. С. 3-6.

61. Денисов А. С. Оценка степени влияния эксплуатационных факторов на режимы работы автомобильного дизеля / А.С. Денисов, В.Н. Басков // Двигателестроение. 1985. №11. С. 39-41.

62. Денисов А. С. Режим работы и ресурс двигателей / А.С. Денисов, В.Е. Неустроев. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1981. 112 с.

63. Денисов А.С. Анализ надежности автомобилей КамАЗ / А.С. Денисов, В.В. Китастый, Т. А. Кузнецова, А.И. Яблоков // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1982. С. 26-33.

64. Денисов А.С. Анализ причин эксплуатационных разрушений шатунных вкладышей двигателей КамАЗ-740 / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков // Двигателестроение. 1981. №9. С. 37-40.

65. Денисов А.С. Анализ эксплуатационных режимов двигателей КамАЗ-740 / А.С. Денисов, В.Н. Басков // Двигателестроение. 1982. № 6. С. 4143.

66. Денисов А.С. Анализ этапов процесса проворачивания вкладышей коленчатого вала / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков // Повышение технической готовности автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1985. С. 14-18.

67. Денисов А.С. Аналитическое исследование измения условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.А. Гафиятуллин, Д.Л. Панкратов // Саратов: Весник Сарат. гос. техн. ун-т. 2005. №3. С. 69-75.

68. Денисов А.С. Влияние износа на режимы смазки шатунных подшипников дизеля КамАЗ-740 / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, Н.И. Светличный // Современные проблемы транспорта. Межвуз. научн. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2000. С. 25-28.

69. Денисов А.С. Влияние макрогеометрии шеек коленчатого вала на срок службы вкладышей / А.С. Денисов, В.А. Сафонов. // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1976. С. 36-40.

70. Денисов А.С. Влияние условий подачи масла на его расход через шатунные подшипники и пульсации потока масла / А.С. Денисов, А.Т.

71. Кулаков, А.А. Гафиятуллин // Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сб. науч. тр. . Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2005. С. 7682.

72. Денисов А.С. Влияние эллипсности шеек на работоспособность подшипников коленчатого вала / А.С. Денисов // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1976. С. 41-49.

73. Денисов А.С. Диагностирование шатунных вкладышей двигателей КамАЗ / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1986.- С. 12-17.

74. Денисов А.С. Изменение напряженного состояния и геометрической формы шатунных вкладышей в процессе работы дизельного двигателя /

75. A.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.Ю. Шарапин // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Межвуз. науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1984. С. 14-19.

76. Денисов А.С. Изменение технического состояния двигателей в межремонтном периоде / А.С. Денисов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1982. № 9. С. 47-49.

77. Денисов А.С. Изменение технического состояния подшипников коленчатого вала двигателя в процессе эксплуатации / А.С. Денисов,

78. B.В. Федотов, Г.М. Строгов, В.Ю. Ищейкин // Повышение эффективности использования автомобильного транспорта: Сб. науч. тр. Сарат. политехи, ин-т.- Саратов, 1974. С. 20-36.

79. Денисов А.С. Изменение условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации автомобильного дизеля / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков // Двигателестроение. 1986. №4. С.44-46.

80. Денисов А.С. Контроль неразрывности смазки шатунных подшипников двигателей КамАЗ / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.А. Гафиятуллин // Восстановление и упрочнение деталей машин. Межвуз. научн. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2001. С. 31-37.

81. Денисов А.С. Корректирование ресурса дизелей ЯМЗ-238НБ и ЯМЗ-240Б по основным эксплуатационным факторам / А.С. Денисов, В.Е. Неустроев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1985. № 10. С. 3-5.

82. Денисов А.С. Корректирование ресурса тракторных двигателей / А.С. Денисов, В.Е. Неустроев // Степные просторы. 1984. № 7. С. 42.

83. Денисов А.С. Надежность автомобилей в различных условиях эксплуатации / А.С. Денисов. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1986. -85 с.

84. Денисов А.С. Основы формирования эксплуатационно-ремонтного цикла автомобилей / А.С. Денисов. Сааратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 1999. 352с.

85. Денисов А.С. Оценка неразрывности потока масла к шатунным подшипникам двигателя / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.А. Гафиятуллин // Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сб. науч. тр. . Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2005. С. 72-76.

86. Денисов А.С. Патент России № 1810640. Подшипник скольжения / А.С. Денисов, В.Е. Неустроев, А.Т. Кулаков. 10. 10. 1992.

87. Денисов А.С. Повышение надежности двигателей ЯМЗ путем предупредительного ремонта / А.С. Денисов // Теория и практика управления надежностью машин: Межвуз. науч. сб. Хабар, политехи, ин-т. Хабаровск, 1977. С. 65-69.

88. Денисов А.С. Пути наиболее полного использования ресурса двигателей ЯМЗ-240Б / А.С. Денисов, В.Е. Неустроев, В.Н. Басков, С.С. Григорьев // Двигателестроение. 1979. № 8. С. 35-40.

89. Денисов А.С. Рациональный срок службы двигателей ЯМЭ-238 / А.С. Денисов, Р.Е. Колосов // Автомобильный транспорт. 1978. № 5. С. 3739.

90. Денисов А.С. Ремонт и срок службы тракторных двигателей / А.С. Денисов // Степные просторы. 1978. № 11. С. 42-44.

91. Денисов А.С. Совершенствование конструкции коленчатого вала двигателей КамАЗ / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, Н.И. Светличный, А.А. Гафиятуллин // Двигателестроение. 2003. №3. С. 24-26.

92. Денисов А.С. Улучшение смазки шатунных подшипников двигателя КамАЗ / А.С. Денисов, Н.И. Светличный, А.Т. Кулаков // Восстановление и упрочнение деталей машин. Межвуз. научн. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2000. С. 30-33.

93. Денисов А.С. Что дает предупредительный ремонт? // А.С. Денисов, П.С. Беликов, И.К. Данилов / Автомобильный транспорт. 1990. № 5. С. 35-37.

94. Денисов А.С. Эффективный ресурс двигателей / А.С. Денисов. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1983. 108 с.

95. Денисов А.С., Авдонькин Ф.Н. Целесообразность предупредительного ремонта двигателей ЯМЗ-238НБ / А.С. Денисов, Ф.Н. Авдонькин // Техника в сельском хозяйстве. 1977. № 6. С. 70-73.

96. Денисов А.С., Басков В.Н. Корректирование ресурса двигателей в зависимости от сочетания эксплуатационных факторов / А.С. Денисов, В.Н. Басков // Двигателестроение. 1984. № 9. С. 30-33.

97. Дерягин Б.В. Что такое трение? / Б.В.Дерягин. M: Издат. акад. наук СССР. 1963. 227 с.

98. Долецкий В.А. Комплексная система управления качеством на ЯМЗ / В.А. Долецкий // Стандарты и качество. 1973. №1. С. 36-41.

99. Дубинин А. Д. Энергетика трения и износа деталей машин / А. Д. Дубинин. М.: Наука, 1963. 139 с.

100. Дьячков А.К. Трение, износ и смазка в машинах / А.К. Дьячков. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 123 с.

101. Дюмин И.Е. Ресурс двигателей можно увеличить//Автомобильный транспорт, 1989. № 1. С.34-35.

102. Ермолов JI.C. Основы надежности сельскохозяйственной техники / JI.C. Ермолов, В.М. Кряжков, В.Е. Черкун. М: Колос. 1982. 271 с.

103. Ждановский Н.С. Диагностика автотракторных дизелей / Н.С. Ждановский, А.В. Алилуев, А.В. Николаенко. JL: Колос, 1977. 264 с.

104. Ждановский Н.С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей / Ждановский Н.С., Николаенко А.В. JL: Колос, 1974. 223 с.

105. Ждановский Н.С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей / Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко. Л.: Колос, 1981. 295 с.

106. Загородских Б.П. Ремонт и регулирование топливной аппаратуры автотракторных и комбайновых двигателей / Б.П.Загородских, В.В.Хатько. М.: Россельхозиздат, 1986. 141 с.

107. Иванов В.П., Прокопьев В., Крамаренко Г.Н. О сроках службы подшипников коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130//Автомобильный транспорт. 1972. № 9. С.43-50.

108. Исследование условий нарушения гидродинамического режима смазки шатунного подшипника двигателя КамАЗ. Технический отчет НТЦ АО «КамАЗ». Набережные Челны. 1993. 214 с.

109. Казарцев В.И. Ремонт машин. М.: Сельхозиздат, 1961. - 485с.

110. Канарчук В.Е. Исследование влияния динамических эксплуатационных факторов на износ и долговечность двигателей внутреннего сгорания / В.Е. Канарчук. Дис. докт. техн. наук. Киев, 1974. 457с.

111. Карасев А.И. Теория вероятностей и математическая статистика / А.И. Карасев. М.: Статистика, 1970. 344 с.

112. Карасев А.И. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Статистика. 344с.

113. Каратышкин С.Г. Динамически нагруженные подшипники судовых двигателей внутреннего сгорания / С.Г.Каратышкин. М.: Судостроение, 1968. 182 с.

114. Карпов Л.И. Диагностика и техническое обслуживание тракторов и комбайнов / Л.И. Карпов. М.: Колос, 1972. 320 с.

115. Касич Н.Д. Исследование системы смазки двигателей ЯМЗ// Труды семинара по очистке воздуха, масла и топлива с целью увеличения долговечности двигателей. Вып. 10, кн. 1, М.: ОНТИ. С. 90-100.

116. Касич П.Д. Исследование системы смазки двигателей ЯМЗ / П.Д. Касич // Труды семинара по очистке воздуха, масла и топлива с целью увеличения долговечности двигателей. М.: ОНТЭИ, 1970. Вып. 10. Кн. 1. С. 90-100.

117. Коднир Д. С. Контактно-гидродинамическая теория смазки / Д.С. Коднир. Куйбышев: Куйбышев, обл. кн. изд-во, 1964. 140 с.

118. Колосов Р.Е. Оптимальные сроки замены вкладышей коленчатого вала и поршневых колец двигателей ЯМЗ / Р.Е. Колосов, А.С. Денисов // Автомобильная промышленность. 1978. № 3. С. 5-7.

119. Колосов Р.Е. Эксплуатационная надежность двигателей ЯМЗ-240Б / Р.Е. Колосов, А.С. Денисов, В.Е. Неустроев, В.Н. Басков, С.С. Григорьев Степные просторы. 1977. № 10. С. 42-44.

120. Коровчинский М.В. Прикладная теория подшипников жидкостного трения /М.В. Коровчинский. М.: Машгиз, 1954. 186 с.

121. Коровчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения/М.В. Коровчинский. М.: Машгиз, 1959. 403 с.

122. Коровчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения. М.: Машгаз, 1959. - 403с.

123. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. и др. Надежность и долговечность машин. Киев: Техника, 1975. - 408с.

124. Кошкин К., Финкелыптейн Э.С. Работоспособность шатунных подшипников////Автомобильный транспорт, 1972. № 1. С.29-30.

125. Кугель Р.Ф. Надежность машин массового производства. М.: Машиностроение, 1981. - 238с.

126. Кузнецов Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей в США. М.: Транспорт, 1992- 352с.

127. Кузнецов Е.С. Управление технической эксплуатацией автомобилей. -М.: Транспорт, 1990. 272с.

128. Кулаков А.Т. А.С. № 1382109. Способ определения прогиба шатунного вкладыша двигателя внутреннего сгорания / А.Т. Кулаков, А.С. Денисов, В.В. Проваров // Открытия. Изобретения, 1987. С. 28.

129. Кулаков А.Т. Анализ эксплуатационных дефектов коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 / А.Т. Кулаков, А.С. Денисов, А.А. Видинееев //

130. Проблемы эксплуатации автомобильного транспорта и других машин и пути их решения. Сб. науч. труд. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2005. С. 4-7.

131. Кулаков А.Т. Индикатор неразрывности потока жидкости / А.Т. Кулаков, Н.И. Свеличный, Р.Т. Тазеев // Патент на изобретение №2168106. 2000. опубл. Б.И. №15. 2001.

132. Кулаков А.Т. Критические режимы смазки шатунных подшипников дизеля / А.Т. Кулаков, А.С. Денисов, Н.И. Светличный // Восстановление и упрочнение деталей машин. Межвуз. научн. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2000. С. 26-30.

133. Кулаков А.Т. Нестабильность зазоров в шатунных подшипниках из-за образования прогиба вкладышей / А.Т. Кулаков, А.С. Денисов // Вестник Саратовского гос. тех. ун-та. 2006. №3. С. 83-91.

134. Кулаков А.Т. Обеспечение надежности шатунныъ подшипников автотракторных двигателей / А.Т. Кулаков, А.С. Денисов, А.А.

135. Гафиятуллин // Силовым агрегатам КамАЗ высокую надежность. Сб. статей. Набережные Челны: Камский политехи, ин-т. 2005. С 82-84.

136. Кулаков А.Т. Разработка способа диагностирования шатунных подшипников двигателей и практических рекомендаций для снижения их отказов в процессе эксплуатации (на примере КамАЗ-740) / А.Т.Кулаков. Дис. канд. техн. наук. Саратов, 1986. 173 с.

137. Кулаков А.Т. Устройство для проверки шатунных вкладышей двигателя / А.Т. Кулаков // Татарский ЦНТИ информ листок. 1986. №.51. 5 с.

138. Липкинд А.Г. Исследование работоспособности отремонтированных подшипников коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130 и прогнозированиеих качества. Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата техн. наук. -М.: МАДИ, 1975, 16 с.

139. Лукинский B.C. Определение надежности автомобильных двигателей. -М.: НИИНавтопром, 1982. 42с.

140. Лукинский B.C., Зайцев Е.И., Бережной В.И. Модели и алгоритмй управления обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств/СПб ГИЭА 0- СПб, 1997.-95 с.

141. Лукинский B.C., Новодворский В.Ю., Соколов B.C. Надежность автомобильных двигателей КамАЗ в рядовой эксплуатации//Двигателестроение, 1983. № 11. С.34-36.

142. Малышев А.И. Перспективы развития системы фирменного обеспечения технической эксплуатации автомобилей КамАЗ//Эффективность использования автомобилей КамАЗ: Материалы семинара/Моск. дом научн.-техн. пропаганды. М., 1982. - С.35-39.

143. Малышев Г.А. Теория авторемонтного производства. М.: Транспорт, 1977.-224с.

144. Маслов Н.Н. Качество ремонта автомобилей. М.: Транспорт, 1975. -368с.

145. Мирошников Л.В. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях / Л.В. Мирошников, А.П. Болдин, В.И. Пал. М.: Транспорт, 1977. 263 с.

146. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1984.-335с.

147. Мишин И.А. Долговечность двигателей Л.: Машиностроение, 1976. -280с.

148. Морозов Г.А. Очистка масла в дизелях / Г.А. Морозов, О.М. Арцимов Л.: Машиностроение, 1971. 192 с.

149. Надежность и долговечность машин и оборудования под ред. Проникова А.С. М.: Изд-во стандартов, 1972. - 316с./

150. Никишин В.И., Светличный Н.И., Загородских Б.П. Стабилизация геометрических параметров шатунных вкладышей двигателя КамАЗ-740 в эксплуатации.// Восстановление и упрочнение деталей машин: Межвуз. науч. сб./Сарат. государ. Технич. Ун-т, 2000.-С. 58-65.

151. Орлов П.И. Основы конструирования. Том 1 М.: Машиностроение, 1977,618 с.

152. Орлов П.И. Основы конструирования. Том 2 — М.: Машиностроение, 1977, 323-353 с.

153. Основы трибологии (трение, износ, смазка)/Под ред. А.В.Чичинидзе: Учебник для технических вузов. М.: Центр "Наука и техника", 1995. -778с.

154. П.Н. Романенко. Гидродинамика и тепломассообмен в пограничном слое (Справочник). М., «Энергия», 1974, 464 с. с ил.

155. Панкратов Д.Л. Индикатор неразрывности потока жидкости: пат. На полезную модель № 70703 / А.С. Денисов, Д.Л. Панкратов, В.В. Кустов, А.Т. Кулаков, А.А. Гафиятуллин// № 20007132317 27 августа 2007 г.

156. Панкратов Д.Л. Оценка неразрывности масляного потока к шатунным подшипникам ДВС / Д.Л. Панкратов // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин: сб. науч. тр. •/ Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007 г. С. 92-94

157. Панкратов Д.Л.Диагностирование подшипников коленчатого вала по параметрам потока масла / А.С. Денисов, Д.Л. Панкратов // Проблемытранспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007 г. С. 36-41

158. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. Ч. П (нормативная). Автомобили семейства КамАЗ. ПО-200-РСФСР-12-0115-87.-М.: Минавтотранс РСФСР, 1987. 92 с.

159. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. - 592с.

160. Ремонт автомобилей/Под ред. С.И.Румянцева. Изд. 2-е переработ, и доп. М.: Транспорт, 1986. - 326с.

161. Руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ: 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.57-320, 740.50-3901001КД. Набережные Челны: ОАО «КамАЗ», 2002.247с.

162. Румшисский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшисский. М.: Наука, 1971. 192 с.

163. Румянцев С.И., Синельников А.Ф., Штоль Ю.Л. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. М.: Высшая школа, 1989. - 272с.

164. Светличный Н.И. Анализ отказов двигателей КамАЗ-740//Инженерные науки. Научный вестник. Вып.З/Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия. Волгоград. 2001.

165. Светличный Н.И., Кулаков А.Т., Тазеев Р.Т. Патент №2168106, -Индикатор неразрывности потока жидкости, Заявка №2000112558/06 (013365) от 22.05.2000 г.

166. Селиванов А.И. Основы теории старения машин. М.: Машиностроение, 1971.-408с.

167. Смирнов В.Г., Лучинин Б.Н. Повышение долговечности деталей автомобильных двигателей за счет совершенствования конструкции систем смазки. М.: НИИНавтопром, 1980. - 59с.

168. Суркин В.И., Попов Г.П. Оптимизация параметров шатунного подшипника тракторного дизеля//Двигателестроение, 1984, № 3. С.41-43.

169. Сыркин П.Э., Нурмухамедов Б.Д., Кузмин А.А. Условия подвода смазки и повышение надежности шатунных подшипников двигателей//Автомобильная промышленность, 1976. № 8. С.7-9.

170. Техническая эксплуатация автомобилей под ред. Е.С.Кузнецова. М.: Транспорт, 1991.-413с./

171. Титунин Б.А., Старостин М.Т., Мушниченко В.М. Ремонт автомобилей КамАЗ. Л.:Агропромиздат,1987. - 288с.

172. Финкелынтейн Э.С. Исследование надежности подшипников автомобильных дизелей//Надежность и контроль качества, 1971. № 9. -С.69-74.

173. Финяев А.Т., Лущак Э.А. Влияние режима работы двигателя на тепловые и износные процессы сопряжения вал-вкладыш// Пути совершенствования сельскохозяйственной техники. — Минск.:Уражай, 1974. Вып.26. с.43-48.

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

175. Цой И.М., Гурвич И.Б., Вопилов Л.П. Влияние исходного давления масла на износ подшипников коленчатого вала// Автомобильная промышленность. 1969, №5. — с.3-5.

176. Шаронов Г.П. Применение присадок к маслам для ускорения приработки двигателей. М.:Химия,1965. — 222с.

177. Щеголь Я.А., Стрелец А.И. Влияние температуры масла на работу шатунного подшипника форсированного дизеля// Энергомашиностроение. 1965, №11 с.45-46.

178. Johnson G. Failure of components // Automobile engineers,March,1996/ -P.108-111.

179. F.A.Martin Developments in engine bearings. "Tribol Retiprocat.Engines.Proc.9-th Leeds-Lyon Symp.Tribol 7-10 sept. 1982.",p.9-28.

180. Paul R. Mernik General Motors Research Laboratories. Lubricant Flow to Connecting - Rod Bearing Through a Rotating Crankshaft. РЖ ДВС, №8,1986г.

181. Paul R.Mernik Lubrikant flow to connekting-rod bearing through a rotating crankshaft. SAE TPS GM laboratpries, 1986, 7p.

182. Schillinq A. Les huiles pour Motuvs et le qraissage des Moteuvs, Т.П., 1962

183. Squire H.B. The fiction temperature/ A useful parameter in heat transfer analysis. The instruction of Mechanical Engineers, General Discussion on Heat Transfer, 11th to 13th September, p. 11-12, 1961.

184. Von Dr. Ing. H. - J. Esch und Dr. - Ing. P.Kreuter. Der Olbedarf inatationer Gleitlager am Verbennungsmator. "Tribologie und Schmirungstehnik", №2, 1986 (нем.).

185. Von Dr.rer. na t.Erich Roemer Cliko-Metall-Werbe. Die Berechnung des Prebsitzer von Gleitlagerschalen. "MTZ", N 2, N 4, 1961.

186. Znamizovsky K. a Kol.Provozni spolehlivost strou a agregatu. -Praha:SNTL,1981. — 331s.