автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение ремонтопригодности коленчатого вала использованием кинетики предотказного состояния

11а^1раиах рукописи

Кулаков Олег Александрович

ПОВЫШЕНИЕ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КИНЕТИКИ ПРЕДОТКАЗНОГО СОСТОЯНИЯ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Орёл-2011

4841017

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Камская государственная инженерно-экономическая академия» на кафедре «Сервис транспортных систем»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Денисов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Родионов Юрий Владимирович

кандидат технических наук, профессор Стратулат Михаил Парфеньтьевич

Ведущая организация: государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится «2Ч><¿4Я^/ПА. 2011 г. в часоо^_(? минут на заседании диссертационного совета ДМ.212.182.07 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» по адресу: 302030, г, Орел, ул. Московская, д. 77, ауд. 426.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке «Госуниверситет-УНПК»

Отзывы на автореферат направлять в диссертационный совет по адресу: 302020, г. Орел, ул. Наугорское шоссе, д. 29.

Автореферат разослан и опубликован на сайте www.ostu.ni «£/» доб$/>е,УГьУ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Севостьянов А.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Затраты на обеспечение работоспособности автомобилей за весь срок службы в 5-6 раз превышают затраты на их изготовление. Значительная доля затрат и простоев в ремонте приходится на двигатель (до 30%), в том числе на подшипники коленчатого вала (до 25%). Одной из основных причин таких затрат является использование стратегии устранения отказов, что в среднем в 8-10 раз дороже, чем при предупреждении отказов. Для снижения затрат на ремонт целесообразна профилактическая стратегия.

В процессе эксплуатации двигателя происходит, в том числе, и проворачивание шатунных вкладышей и задир шеек коленчатого вала, что снижает его ремонтопригодность и является одной из основных причин ремонта автомобильных двигателей КАМАЗ, ЗИЛ, ЯМЗ, ГАЗ. Несмотря на большое количество работ, посвященных причинам проворачивания шатунных вкладышей, задача повышения надежности двигателя КАМАЗ путем выявления и устранения причин проворачивания вкладышей и задира шеек полностью не решена до настоящего времени. В конструкцию двигателя был введен ряд улучшений, направленных на повышение эффективности очистки масла от абразивных частиц. Проведённые мероприятия, однако, не исключили отказы в эксплуатации двигателей КамАЗ-740 из-за проворачивания шатунных вкладышей, задиры шеек и повышенную выбраковку коленчатых валов при ремонте.

Массовость этого дефекта и многочисленность исследований, посвященных ему, свидетельствуют о том, что недостаточно раскрыта физическая сущность задиров по шейкам. Поэтому исследование причин проворачивания шатунных вкладышей у двигателя КамАЗ-740 (84 12/12) актуально в настоящее время.

Цель работы - повышение ремонтопригодности коленчатого вала оптимизацией пробега до ремонта подшипников с учетом вероятностного характера процесса развития проворачивания вкладышей, позволяющей предупреждать задиры шеек и снизить затраты на ремонт.

Для достижения данной цели поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Теоретически обосновать условия возникновения критических режимов работы шатунных подшипников и наработку до ремонта с учётом деформации вкладышей.

2. Разработать методику оценки деформации шатунных вкладышей и условий смазки шатунных подшипников и при стендовых исследованиях.

3. Провес™ стендовые исследования двигателя для проверки аналитических зависимостей условий смазки и деформации шатунных вкладышей.

4. Разработать мероприятия по повышению ремонтопригодности коленчатого вала

5. Дать гехнико-экономическую оценку результатов исследования.

Объект исследования - дизельные двигатели, система смазки, коленчатый вал и шатунные вкладыши.

Предмет исследования - процесс развития проворачивания вкладышей.

Научная новизна исследования состоит в: развитии теоретико-методических положений по критическим режимам смазки; разработке математической модели развития и вероятности предельной деформации шатунного вкладыша, позволяющей предупреждать задир шеек коленчатого вала и обосновать наработку до ремонта подшипников коленчатого вала; разработке оригинальной методики, позволяющей обнаруживать деформацию вкладышей при проведении стендовых испытаний.

На защиту выносятся наиболее значимые результаты диссертационного исследования, составляющие научную новизну работы:

-научно-методические подходы к исследованию эксплуатационных изменений режимов смазки шатунных подшипников дизельного двигателя;

-математическая модель развития деформации вкладышей в процессе эксплуатации двигателя и вероятности задира шеек;

-методика измерения зазора в шатунных подшипниках непосредственно при стендовых исследованиях двигателя и влияния наиболее значимых факторов, определяющих деформацию вкладышей (получено положительное уведомление по патенту на изобретение от 30.03.2010);

-способы и практические рекомендации по предотвращению задиров шеек и повышению ремонтопригодности коленчатого вала в эксплуатации обеспечением стабильности геометрии шатунных вкладышей.

Практическая ценность. Разработаны и внедрены практические рекомендации для завода-изготовителя, фирменных сервисных центров, ремонтных заводов, значительно повысивших ремонтопригодность коленчатого вала. Это позволило: а) повысить надежность двигателей в эксплуатации; б) значительно уменьшить трудоемкость и стоимость ремонта автомобилей.

Реализация результатов работы. Предложенные разработки по повышению надежности внедрены на ОАО «КАМАЗ-ДИЗЕЛЬ», правка коленчатого вала перед шлифовкой внедрена на ЗАО «Ремдизель» г. Набережные челны. Предупредительная замена вкладышей прошла производственную проверку в эксплуатации и используется в сервисных автоцентрах ОАО «Камазтехобслуживание». Результаты исследований также используются в учебном процессе в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия», ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Апробация. Основные научные положения диссертационной работы обсуждались на научно практических конференциях:

1. Красноярский государственный технический университет, Международная научно-техническая конференция «Политранспортные системы - 2007» (Красноярск, 2007 г.);

2. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Научно-техническая конференция «Проблемы автомобильно-дорожного комплекса России» (Пенза, 2008);

3. Саратовский государственный аграрный университет им. И.И. Вавилова, XXI Межгосударственный постоянно действующий научно-технический семинар (Саратов, 2008);

■1. "Завод подшипников скольжения". Научно-практический семинар (Тамбов. 2008).

5. Саратовский государственный технический университет (2008-2010 г.).

6. Камская государственная инженерно-экономическая академия (2010 г.).

Личный вклад автора заключается в формировании идеи и цели

диссертационной работы, в постановке задач и их решении, в разработке методологических и теоретических положений для всех элементов научной новизны исследования, разработке новых методик, моделей и подходов в исследовании эксплуатационных изменений и отказов по двигателям и реализации их в практике.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из лих семь статей в ведущих научных журналах, рекомендованных «Перечнем ВАК РФ». Общий объём публикаций составляет 4,52 п.л., из которых 1,45 п.л. принадлежит лично соискателю.

Структура и объём работы. Структура и последовательность изложения диссертационной работы определены целью и задачами исследования. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, 15 приложений, содержит 133 страницы текста. 46 рисунков, 22 таблицы. Библиографический список включает 152 наименования.

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

В первой главе «Состояние вопроса по ремонтопригодности коленчатого вала и способам её повышения» приводится анализ типичных отказов автомобилей КамАЗ, одним из которых является задир по шатунным шейкам коленчатого вала. В большинстве исследований утверждается связь отказов шатунных подшипников с износными характеристиками, определяющими величины предельных износов шеек и вкладышей, в них разрабатываются способы диагностирования шатунных подшипников по износу и различные мероприятия (конструктивные, технологические, эксплуатационные) для снижения износов.

В результате проведенного анализа выявлена необходимость более глубокого определения причин проворачивания шатунных вкладышей, обоснования и исследования процесса вероятностного перехода сопряжения в аварийное состояние вследствие изменения геометрической формы вкладыша и уменьшения фактического зазора в шатунных подшипниках.

Во второй главе «Аналитическое исследование кинетики предотказного состояния подшипников коленчатого вала» рассмотрены условия нарушения гидродинамического режима смазки и вопросы обеспечения ремонтопригодности коленчатого вала, определены теоретические предпосылки исследования.

В области жидкостной смазки положение центра вала определяется параметром характеристики режима

Г]-О)

Л =

(1)

Р '

где г]- динамическая вязкость масла; СО - угловая скорость; Р - среднее давление.

Относительная толщина масляного слоя £ эго отношение минимальной толщины /!„,,„ масляного слоя в точке наибольшего сближения вала и подшипника к радиальному зазору 8 ■

И 2 й

С _ ГП1П _ Ш1П

— (2)

так как Ьтш = 8 — е, где е — эксцентриситет, то

с ¿>~е 1

* = —= (3)

Относительный эксцентриситет 8 и относительная минимальная толщина Е, = 1 — В масляного слоя являются функцией безразмерного числа Зоммерфельда:

5„ =

Г/-СО

и отношения Ш длины подшипника к диаметру, где ц - динамическая

вязкость масла, Па-с; со - угловая скорость, рад/с; Р - среднее давление. Па; ц! - относительный зазор =540-

Критической характеристикой режима называют значение А., при котором минимальная толщина масляного слоя уменьшается до соприкосновения микронеровностей вала и подшипника, и коэффициент трения резко возрастает. Толщину масляного слоя, при которой возникает полужидкостная смазка, называют критической /гч, (5-10 мкм).

Коэффициентом надежности идеального подшипника называют отношение рабочей характеристики режима к критической, которое должно быть больше единицы

А 50

Акр ¿окр

В процессе эксплуатации в шатунном подшипнике развивается деформация вкладыша, которой не уделено достаточно внимания. Наша гипотеза состоит в том, что тонкостенные вкладыши вследствие напряжённо-деформированного состояния приобретают отклонения формы в виде прогиба, который нарастает в процессе эксплуатации, изменяя идеальные формы и гидродинамику подшипника. Вследствие образования прогиба (рис. 1) из-за уменьшения фактического зазора коэффициент и момент трения возрастает; это обусловливает контакт «горба» вкладыша с шейкой вала, что является наиболее вероятной причиной задиров шеек. Процесс сопровождается потерей контакта тыльной стороны вкладыша с постелью и

ухудшением условий отвода тепла от вкладыша, что ведет к дополнительным тепловым деформациям вкладыша и, в конечном счете, к потере монтажного натяга вкладышей и ег о проворачиванию.

Исследованиями установлены причины, по которым шатунные подшипники работают при полужидкостном трении, когда сплошность масляной пленки нарушена, поверхности вала и вкладыша соприкасаются своими микроиеровностями. Это может происходить вследствие нестабильности и недостаточности подачи масла в шатунный подшипник, когда условия для гидродинамической смазки в нем отсутствуют. Как показал проведённый анализ, изменения условий смазки и трения в шатунных подшипниках в процессе эксплуатации носят стохастический (вероятностный) характер.

Коэффициент надёжности подшипника и ресурс при правильной геометрической форме (цилиндрической) шейки и вкладышей имеют достаточно высокий уровень. Однако при образовании прогиба вкладышей по образующей на средней части вкладыша критические режимы наступают задолго до выработки ресурса и достижения предельных изиосов. Поясним это графически с учётом реальных средних значений зазора в шатунных подшипниках и прогиба шатунных вкладышей в процессе эксплуатации.

На рис. 2 приведены зависимости среднего зазора в шатунных подшипниках двигателей КамАЗ-740, а также остаточного и рабочего суммарного прогиба шатунных вкладышей от наработки. Видно, что различие между зазором и суммарным остаточным прогибом вкладышей в начале эксплуатации составляет 128,5 мкм, а рабочим прогибом—103,1 мкм.

Нарастание прогиба вкладышей в процессе эксплуатации происходит в среднем в три раза интенсивнее, чем нарастание зазора в подшипниках вследствие изиосов. При наработке 200 тыс. км различие между средними значениями зазора и рабочего прогиба составляет 55 мкм. Различие сократилось на 87 %, что повышает вероятность перехода в критический режим. Оценить величину этой вероятности можно с учётом ширины доверительных областей, которая определяется принятым уровнем значимости (или доверительной вероятности) и коэффициентом Стыодента. Расчёты по экспоненциальным зависимостям с учётом параметров, полученных ранее в работах профессора A.C. Денисова, средние значения зазора и суммарного рабочего прогиба вкладышей сравниваются при наработке 260 тыс. км. Вероятность этого события составляет 0,5.

поперечной деформации вкладыша: 1 - шатун; 2-вкладыш; 3 - шейка вала; Д -прогиб вкладыша; 5 - зазор в подшипнике

Рисунок 1. Схема

На рис. 3 приведены доверительные области параметров техническог о состояния при выбранной доверительной вероятности 0,7. Видно, что нижняя граница доверительной области зазора в подшипниках и верхняя граница рабочего прогиба пересекаются при пробеге 175 тыс.км. Вероятность контакта вкладышей и шеек при этом составляет 0,15 (половина уровня значимости).

Зависимость вероятности проворачивания вкладышей от наработки определяется формой закона / - распределения Стьюдента. Для предупреждения проворачивания вкладышей вероятность этого события не может превышать 0,5. В этих пределах целесообразно использовать аппроксимирующее экспоненциальное уравнение

Р(1) = Р0(1)еы, (6)

где Ро(1) ~ вероятность отказа в начале эксплуатации; Ъ параметр интенсификации.

I, ТЫС, КМ

Рисунок 2. Зависимость среднего зазора в шатунных подшипниках - 1; среднего рабочего прогиба вкладышей - 2; среднего остаточного прогиба вкладышей -3 от наработки двигателей КамАЗ-740

I. тис км

Рисунок 3. Доверительные области зазора в шатунных подшипниках - 1; среднего рабочего прогиба вкладышей -2 при доверительной вероятности 0,7 по наработке двигателей КамАЗ-740

Аналогично при доверительной вероятности 0,9 вероятность контакта вкладышей и шеек составляет 0,05 наработке 125 тыс. км. На рис. 4 приведена зависимость вероятности проворачивания шатунных вкладышей от наваботки двигателей КамАЗ-740. III) 0.6 .......]......,.......

Рисунок 4. Зависимость вероятности проворачивания шатунных вкладышей

от наработки двигателей КамАЗ-740

I, тыс.км

Зависимость построена по результатам приведенных расчётов. Аппроксимирующая экспоненциальная зависимость имеет следующие параметры: Р„(1)=0,0194; 6=0.0118: Л"'=0,928. Судя по параметру достоверности, теснота связи расчётных значений и аппроксимирующей экспоненциальной зависимостью высокая.

Ремонтопригодность характеризуется более чем тридцатью абсолютными и удельными показателями. Применительно к коленчатому валу наиболее полно отражает ремонтопригодность объединённая удельная оперативная стоимость ТО и ремонтов С ¿-. Поскольку при техническом обслуживании двигателя нет непосредственных операций по коленчатому валу, то эту часть затрат можно в данном случае не рассматривать. С учётом этого

Г +Г

~ I ' (V

где Сп- - затраты на текущий (предупредительный) ремонт; С«. - затраты на капитальный ремонт; I - наработка коленчатого вала.

Анализ составляющих этой формулы показывает на их взаимное влияние. При увеличении наработки до текущего ремонта (предупредительного), при котором заменяются вкладыши, повышается вероятность проворачивания вкладышей. При этом, как правило, требуется капитальный ремонт с перешлифовыванием шеек коленчатого вала (иногда через несколько ремонтных размеров), вследствие задиров и изгиба оси. что определяет повышенную выбраковку.

С учётом этого для оценки оптимального уровня ремонтопригодности коленчатого вала (КБ) можно использовать технико-экономическую методику, учитывающую взаимное влияние элементов на уровне сопряжения. В соответствии с ней для обеспечения оптимального показателя ремонтопригодности коленчатых валов необходимо выполнять предупредительный и капитальный ремонты двигателя при наработке, определяемой по условию минимальных удельных затрат.

В третьей главе «Программа и методика исследования» приведена структурная схема общей методики исследования, а также методики экспериментального исследования.

Изменение условий смазки оценивали по неразрывности потока по истечению масла из зондирующих трубок. В канал подвода масла непосредственно в зоне шатунного подшипника вставлены трубки, выходящие через носок коленчатого вала в переднюю часть двигателя с выходом по оси наружу. Третья трубка установлена внутри полости центробежной ловушки в точке, наиболее близкой к оси вращения, и также выведена по оси наружу двигателя. К передней части двигателя крепится колба индикатора неразрывности потока жидкости, в которую входят эти трубки.

Посредством принудительного слива регулируется давление масла в масляной системе двигателя. Двигатель КамАЗ-740 устанавливали на испытательный стенд фирмы с гидротормозом фирмы «SCHENCK».

Испытательный стенд укомплектован необходимым оборудованием и приборами, точность которых соответствует требованиям ГОСТ 14846.

Оценку уровня потерь давления внутри каналов коленчатого вала производили путем измерения давления в кольцевых каналах коренных опор двигателя с использованием установки, которая представляет собой пять пьезометрических столбов по количеству коренных опор, верхние концы которых соединены между собой и с системой подачи воздуха. Исследования проводили при работе двигателя на режимах холостого хода (XX) и внешней скоростной характеристики (ВСХ).

Изменение геометрической формы вкладышей оценивали по результатам микрометрирования. Прогиб вкладыша измеряли индикаторным глубиномером с индикатором МИГ-1. Диаметр вкладыша в свободном состоянии измеряли микрометром МК-100.

Выступание вкладышей, которое определяет их натяг в собранном состоянии и радиальное давление вкладыша на постель, измеряли в приспособлении при приложении к стыку нагрузки 6,1 кН. Нагрузку создавали в приспособлении при помощи пневмоцилиндра. Выступание стыков вкладышей над диаметральной плоскостью гнезда контрольного приспособления измеряли индикатором типа МИГ-1.

Для изучения процесса деформации вкладышей с различными величинами выступания I и распрямления д были проведены испытания 3-х комплектов (48 штук) шатунных вкладышей последовательно на одном двигателе. Вкладыши подобраны с различными исходными значениями: диаметр в свободном состоянии Дсв= 85.4...86,0 мм (соответственно распрямление 0,4...0,6 мм) и выступание ¿= 50...130 мкм под нагрузкой 6,1 кН в контрольном приспособлении, так, чтобы охватить как можно более широкий диапазон параметров. Последовательно каждый из комплектов вкладышей отработал на одном и том же двигателе по 200 часов по одинаковой программе.

Развитие процесса деформирования вкладышей в зависимости от наработки двигателя КамАЗ-740 исследовали в стендовых условиях по 1000 часовой программе испытаний на безотказность. На двигатель установили комплект шатунных вкладышей, измеренных перед испытаниями. В дальнейшем двигатель останавливали через первые 50 ч и через каждые 200 ч для проведения измерения вкладышей.

С целью оценки при работающем двигателе зазора в шатунном подшипнике и условий появления и накопления прогиба проводилось измерение зазора в шатунном подшипнике в процессе стендовых исследований, для чего была разработана и изготовлена измерительная система (рис. 5). Коленчатый вал доработан по передней шейке пятого цилиндра для подвода сжатого воздуха по оси коленчатого вала с выходом через два жиклера, расположенных диаметрально противоположно в плоскости 30° от оси кривошипа после ВМТ пятого цилиндра по центру шейки. Измерительная

система позволяет определить изменение зазора в шатунном подшипнике относительно начального.

Измерениями определяли начало образования прогиба вкладышей по уменьшению от исходного зазора (Б,,) и зазора после работы на режимах^,). При этом так же выявляется влияние различных режимов на роет и накопление прогиба. С этой целью режимы испытаний последовательно изменяли. Измерения проводили сразу после полной остановки двигателя. Те же измерения проводили по времени выдержки для отслеживания релаксации и появления остаточного прогиба.

Перед установкой в двигатель с использованием измерительной системы производили подгонку и тарировку жиклеров по расходам воздуха (рис. 5), а также замер и расчет фактического зазора в сопряжении шатунная шейка - вкладыш. Зазор в исходном состоянии составил 5= 0,105 мм.

3.

И

Стабилизатор

Л. Ой Лвйий

СД£6

[Т

Измерительный ггриьср

Камье. отвеостие ¡им

! Регалираюыке дроссели Ноео&яозоватг/чь давлеки

САПФИР Ш

1 11

Подыипник

Приемная*

ытчае» переходная «лфго

Рисунок 5. Схема измерения условного диаметра вкладыша

Методика измерения условного диаметра вкладыша состоит в том, что воздух под давлением 0,2 МПа, пройдя через регулируемые и нерегулируемые дросселирующие устройства и преобразователь давления «Сапфир-22Д», поступает на измерительное устройство типа «МагроББ» (рис. 5). Из измерительного устройства поток воздуха поступает на переходную муфту и затем во вращающийся коленчатый вал.

Установка измерительного прибора в исходном состоянии на 100 % осуществляется подачей воздуха в зону измерения условного диаметра вкладыша на остановленном двигателе, когда зазор между шатунной шейкой и вкладышем максимальный. Деформация шатунных вкладышей с образованием прогиба приводит к уменьшению условного диаметра шатунных вкладышей, а. следовательно, и зазора, что и должен зафиксировать прибор уменьшением величины расхода воздуха от 100% .

Таким образом, предложенная методика позволяет исследовать процесс изменений в шатунном подшипнике во взаимосвязи с условиями смазки, температурными и нагрузочными режимами двигателя.

В четвёртой главе «Анализ результатов экспериментального исследования» приведена оценка факторов, определяющих задиры шатунных шеек и развитие деформаций вкладышей, снижающих ремонтопригодность коленчатых валов.

Снижение давления масла в эксплуатации ухудшает условия работы шатунных подшипников до критических. Границей допускаемых снижений давления является разрыв потока масла в каналах шатунной шейки. Давление, с которым поступает масло к шатунным подшипникам двигателей после эксплуатации, показывает, что при п > 1800 мин"' подача масла к шатунным подшипникам будет снижаться, что обусловлено потерями от действия центробежных сил в канале коренной шейки. Следовательно, в эксплуатации происходит разрыв потока масла к шатунным подшипникам, что приводит к ухудшению условий смазки. При разрыве потока масла к шатунному подшипнику в плоскости отверстий образуется граница слоя масла.

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 с оси коренной шейки наружу. Установлена неравномерность давления по кольцевым каналам коренных опор и определено, что коренные опоры, которые имеют низкое давление, питают шатунные подшипники с наибольшей частотой проворачивания вкладышей. Результаты измерений показали, что на всех режимах давление в кольцевых каналах коренных опор ниже, чем в главной масляной магистрали. На малых скоростных режимах эта разница составляет 0,03 - 0,05 МПа, а на средних и высоких (выше 1200 мин"1) - 0,1 - 0,13 МПа. Из всех четырех коренных опор питающих шатунные подшипники, самое низкое давление в четвертой, а самое высокое — в пятой.

Давление в кольцевых каналах коренных подшипников довольно высокое (в среднем выше 0,3 МПа), а неравномерность давления по опорам невелика (в среднем 0,023 МПа, или 8,8%). Следовательно, неравномерность распределения давления масла по коренным опорам обуславливает только неравномерность частоты случаев проворачивания соответствующих шатунных вкладышей, а не сам факт их проворачивания."

При снижении давления в системе смазки истечение из зондирующей трубки по оси коленчатого вала прекращалось. Измеренное в этот момент давление в кольцевом канале равно величине потерь давления на преодоление центробежных сил. 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.

Подвод масла без разрыва на номинальном режиме (2600 мин" ) происходит при Р=0,30МПа; критические режимы разрыва потока масла к шатунным подшипникам наступают при давлении в системе смазки Р"кр =

0,23 MI la; недопуст имым давлением в системе смазки является Р'ч, = 0,16МПа. При давлениях масла в системе ниже критического = 0,23 МПа эксплуатировать двигатель нельзя.

Экспериментально подтверждены этапы развития проворачивания вкладышей, определены параметры и кинетика, характеризующие переход из одного этапа развития процесса проворачивания в другой. Исследовались натиры на шейках коленчатого вала и вкладышах после длительной эксплуатации, которые предшествуют задирам и свидетельствуют о том, что в этой зоне происходило интенсивное изнашивание. Местные износы по центру вкладыша соизмеримы с прогибами и составляют от 40 до 100 мкм. Измерения вкладышей с различной площадью натиров показали зависимость величины износа AS в зоне натира от прогиба Д вкладыша. Обработка результатов измерений позволила определить параметры линейной зависимости

¿±S = AS0+KA, (8)

где ASo = 22 мкм - износ в зоне натира при отсутствии остаточного прогиба (при Д = 0); К = 0,9 - изменение величины износа на единицу прогиба. Как следует из зависимости (8), AS = 0 при Д= - 25 мкм. Поэтому можно величину Д = 25 мкм рассматривать как упругий прогиб, с которого появляется остаточный прогиб.

В процессе исследований установлено, что вкладыши изменяют свое напряженное состояние и геометрические параметры особенно интенсивно за первые 200 ч, после чего напряжение ет, выступание t и распрямление 8 стабилизируются (рис. 6). Это свидетельствует о наступлении устойчивого состояния с напряжениями 105 МПа, запас до предела текучести составляет при этом 95 МПа.

Рисунок 6. Изменение напряжения на внутренней поверхности стальной основы шатунных вкладышей о, выступания - и

распрямления 8 в процессе работы двигателя КамАЗ-740

Изменение выступания Л/ и распрямление А8 за каждый этап испытаний (200 ч) значительно зависит от величины исходных напряжений в стальной основе вкладышей. Полученные данные свидетельствуют, что при увеличении исходных напряжений более 125 МПа ¿1? и А8 увеличиваются значительно (в 8 - 12 раз до напряжений 190 МПа), а при с < 125 МПа -

О 200 400 600 800 Г, Ч

деформация практически отсутствует. Следовательно, для обеспечения стабильности формы вкладышей в процессе работы необходимо, чтобы уровень исходных напряжений не превышал 125 МПа.

Установлено, что чем больше величина исходных параметров Исв и тем на большую величину снизится диаметр и натяг вкладыша в процессе работы. Это говорит о том, что наиболее интенсивно деформация происходит у вкладышей с большим выступанием (натягом). Для вкладышей с одинаковым распрямлением (Рсв = 85,6± 0,05 мм) определены параметры зависимости интенсивности снижения выступания (натяга) а, от начального значения и с коэффициентом корреляции г = 0,905:

а, =-0,036+0,00205^. (9)

Для предотвращения проворачивания шатунных вкладышей в процессе работы оптимальными значениями являются параметры: О,,, = 85,3 -н 85,6 мм, / = 10-30 мкм под нагрузкой 6,1 кН.

С целью оценки кинетики предотказного состояния шатунных вкладышей на работающем двигателе выполнены три эксперимента.

Эксперимент № 1. Двигатель собран с новыми шатунными вкладышами. Испытания проводились при высоком (штатном) давлении масла. Двигатель испытывали без нагрузки. Время выдержки на каждом режиме от 1 до 3 минут, С нормальным давлением масла у вкладыша появляются малые деформации (-30% от зазора). Прямолинейность вкладыша восстанавливается за 3 часа, полностью, без остаточных деформаций (восстановление зазора до 100 %).

Эксперимент № 2. После трехчасовой выдержки до восстановления зазора от предыдущих испытаний продолжена работа с теми же вкладышами и тем же давлением масла. Затем снижено давление масла до критического Р„=0,22-^0,23МПа и на режимах максимальных оборотов за два цикла получено увеличение деформации вкладыша, которое полностью не восстановилось через 24 часа. Уменьшение зазора составило 25% (показания прибора составили 75%). Таким образом, в процессе испытаний на двигателе по первой шатунной шейке зазор уменьшился за счет деформации вкладышей на Л8 = 105 х 0,25=26мкм

Эксперимент Кв 3. (рис. 7). После выдержки двигателя в течение грех суток с постоянным контролем величины зазора испытания были продолжены с целью получения деформации вкладышей и затем отслеживания роста остаточных деформаций после выдержки.

На первом этапе при прокрутке стартером без существенного изменения параметров двигателя прогиб шатунных вкладышей увеличивается, зазор <5 уменьшается. На втором этапе режимами максимальных оборотов добивались максимального прогиба. Затем при выдержке в течение 10 часов контролировали и отмечали снижение прогиба и увеличение зазора. Остаточная деформация сохранилась. В эксперименте №3 отмечен рост деформации вкладышей в период запуска и нарастание деформации вкладышей в ходе испытаний. В конце испытаний зазор

уменьшился до 36 %, а затем восстановился до 75% через 10 часов. Видно, что остаточный прогиб составляет 39% от рабочего.

Рисунок 7. Изменение зазора в шатунном подшипнике в ходе проворачивания стартером и испытаний (эксперимент №3).

Таким образом, исследованиями подтверждено, что проворачивание вкладышей представляет собой развивающийся процесс последовательного изменения геометрии самого шатунного вкладыша. Этот процесс обусловлен наличием напряженного состояния стальной основы вкладыша, начинается при снижении подвода масла к подшипнику, выражается в образовании прогиба и уменьшении фактического зазора в шатунном подшипнике.

Возникший на первом этапе первичный прогиб вкладыша снижает фактическую площадь контакта вкладыша с шатуном, что ухудшает теплоотдачу вкладыша к шатуну, вызывает его перегрев, возрастание напряжений и деформации на втором этапе.

Для подтверждения аналитических предпосылок развития прогиба во втором этапе были измерены вкладыши 45 двигателей, имеющих проворачивание шатунных вкладышей и поступивших в ремонт с различной наработкой, на наличие прогиба. По полученным данным были определены параметры зависимости остаточного прогиба от наработки (рис. 8).

о

■.............. ..............-.......1..........— — ^ Рисунок 8.

<о I Зависимость остаточного

прогиба вкладышей А от

..............! наработки 1 двигателей

160 200 тыс. км

Для получения значений рабочего прогиба вкладышей необходимо использовать полученное отношение остаточного прогиба к рабочему 0,39.

В пятой главе «Практические рекомендации и технико-экономическая оценка эффективности результатов исследования» определена оптимальная наработка до ремонта подшипников коленчатого вала заменой вкладышей. Замена вкладышей предупреждает задир шеек устранением причины. Для таких замен разработаны и используются в эксплуатации утолщенные на 0,05 мм вкладыши (Р0), позволяющие одновременно поднять давление в системе смазки. Это позволяет предотвратить задиры шеек и выбраковку коленчатых валов. С учётом сложившейся в настоящее время средней стоимости восстановления ремонтопригодного коленчатого вала 5 тыс. рублей получена зависимость стоимости устранения задира шеек коленчатого вала от наработки. Делением абсолютных затрат на соответствующую наработку получили удельные затраты на предупреждение и устранение задиров шеек коленчатого вала (рис. 9). Видно, что их минимум приходится на наработку 125 тыс.км, которая и является оптимальной наработкой до ремонта подшипников коленчатого вала. Вероятность задира шеек коленчатого вала при этом составляет 0,05.

Рисунок 9.3ависимость удельных затрат на предупреждение и устранение задиров шеек коленчатого вала от наработки двигателей КамАЗ-740

I, тыс км

Используя обоснованную наработку до замены вкладышей (предупредительный ремонт) и рекомендованную в работах A.C. Денисова структуру эксплуатационно-ремонтного цикла двигателей КамАЗ-740 в третьей категории условий эксплуатации, в которой вторичный ресурс двигателей составляет в среднем 80 тыс.км, определена потребность в коленчатых валах из-за их неремонтопригодности. При этом учтено, что при предупредительном ремонте (ПР) неремонтопригодными являются 5% КВ, а при капитальном ремонте (KP) - 16%. Из этого количества неремонтопригодных КВ по причине задира шеек (проворачивания владышей) при ПР 1 %, а при KP 6%.

Одним из ёмких показателей ремонтопригодности является объединённая удельная оперативная стоимость технических обслуживании и ремонтов. Результаты настоящего исследования направлены на повышение ремонтопригодности КВ за счёт сокращения их выбраковки по причине задира шеек. Поэтому рассматривается только часть этого показателя.

связанную с выбраковкой КВ. в том числе и но задирам. Удельные затраты, связанные с обшей выбраковкой КВ к концу его ресурса, составляют 0.074 руб./км.

Поскольку при рекомендуемой но результатам данного исследования наработке до ремонта подшипников КВ вероятность отказа (проворачивания вкладышей, задира шеек) составляег 0,05, то снижение удельных затрат составит 0,023 руб./км. Относительное снижение удельных затрат из-за сокращения задиров составляет 31%. Эти значения необходимо учитывать при экономической оценке эффективности результатов исследования.

Исходными данными для оценки экономического эффекта являются результаты расчётов показателя ремонтопригодности, по которым удельные затраты 1 и КВ, связанные с задирами, сократились на 31%. В целом экономическую оценку можно дать по атжению себестоимости перевозок и повышешио производительности автомобилей за счет сокращения простоев в ремотв.

В результате сокращения задиров шеек коленчатого вала снижена себестоимость перевозок на 0,27%, а простоев в ТО и Р на 3,64%. Годовой экономический эффект составил 9640 рублей на один двигатель.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Значительная часть двигателей (до 25 %) поступает в капитальный ремонт из-за проворачивания шатунных вкладышей и задиров шеек КВ. Из всех КВ, поступивших в КР, 16% являются неремонтопригодными. Отказ, в большинстве случаев, считают внезапным, однако он имеет определенную закономерность развития. В процессе эксплуатации двигателя закономерно изменяется напряженно-деформированное состояние шатунных вкладышей, что вызывает увеличение их прогиба по образующей. Интенсивность этого процесса во многом зависит от геометрических параметров вкладыша и режимов работы двиг ателя. Для снижения числа задиров шеек коленчатого вала необходимо снизить напряженно-деформированное состояние вкладышей.

2. Вследствие нестабильности подачи масла в шатунные подшипники условия для гидродинамической смазки в них зачастую отсутствуют, и они работают и при полужидкостном трении. Необратимый характер образовавшихся деформаций вкладышей в виде прогиба, их наращивание вследствие перегрева вкладышей является закономерным результатом, а не случайным проявлением. С увеличением наработки повышается вероятность наступления критического режима (проворачивания вкладышей) и снижается наработка до этого события. Зависимость вероятности проворачивания вкладышей от наработки целесообразно принимать экспоненциальной. Для обеспечения оптимального показателя ремонтопригодности КВ с учётом взаимного влияния технического состояния вкладышей и шеек необходимо выполнять предупредительный и капитальный ремонты двигателя при наработке, определяемой по условию минимальных удельных затрат.

3.Для проверки аналитических зависимостей изменения напряжённо-деформированного состояния шатунных вкладышей в процессе стендовых исследований была теоретически обоснована, разработана и изготовлена

оригинальная аппаратура, позволяющая наблюдать изменение зазора в шатунных подшипниках из-за прогиба вкладышей в процессе испытаний.

4. Величина потерь давления в канале коленчатого вала от действия центробежных сил значительна и составляет на оборотах более 2000 мин'' от 20% до 50% от номинального давления. Подвод масла без разрыва происходит при Р=О.ЗОМПа; критические режимы разрыва потока масла к шатунным подшипникам при 2600 мин"1 наступают при давлении в системе смазки Р"кр- = 0,23 МПа; недопустимым давлением в системе смазки на номинальном режиме 2600 мин"' является Р'кр = 0,16 МПа. При давлениях масла в системе ниже критического Р"кр = 0,23 МПа эксплуатировать двигатель нельзя.

5. Для обеспечения стабильности формы вкладышей в процессе работы необходимо, чтобы уровень исходных напряжений не превышал 125 МПа. Для этого оптимальными значениями являются параметры: Dce = 85,3 -ь 85,6 мм, t = 10 - 30 мкм под нагрузкой 6,1 кН. Подтверждено, что проворачивание вкладышей представляет собой развивающийся процесс последовательного изменения геометрии самого шатунного вкладыша. Этот процесс начинается в нормальных условиях с первых часов работы двигателя и выражается в образовании прогиба по образующей и уменьшении фактического зазора в шатунном подшипнике. Остаточный прогиб вкладышей составляет в среднем 39% от рабочего.

6. Оптимальная наработка до замены вкладышей для предупреждения задиров шеек КВ составляет 125 тыс.км в третьей категории условий эксплуатации. Удельные затраты на ремонт подшипников коленчатого вала по причине задира шеек снизились на 31%. В результате сокращения задиров шеек коленчатого вала снижена себестоимость перевозок на 0,27%, а простоев в ТО и Р на 3,64%. Годовой экономический эффект составил 9640 рублей на один двигатель.

Основные положения диссертации опубликованы:

1. Кулаков O.A. Разработка метода диагностирования состояния шатунных вкладышей дизельных двигателей / A.A. Макушин, O.A. Кулаков, И.А. Сахапов // Прогрессивные технологии в современном машиностроении. Матер. 3-й междунар. науч.-тех. конф. Изд-во Приволжского дома знаний. Пенза. 2007.С.111-115 (0,3/0,1 п.л.)

2. Кулаков O.A. Исследование деформации шатунных вкладышей дизельных двигателей / A.A. Макушин, O.A. Кулаков, И.А. Сахапов // Прогрессивные технологии в современном машиностроении. Матер. 3-й междунар. науч.-тех. конф. Изд-во Приволжского дома знаний. Пенза 2007.С. 115-118 (0,25/0,08 п.л.)

3. Кулаков O.A. Надежность шатунных подшипников ДВС / A.A. Макушин, O.A. Кулаков // Прогрессивные технологии в современном машиностроении. Матер. 3-й междунар. науч.-тех. конф. Изд-во Приволжского дома знаний. Пенза. 2007.С.121-123 (0,2/0,1 п.л.)

4. Кулаков O.A. Исследование расхода и пульсаций масла через шатунные подшипники ДВС / A.A. Макушин, O.A. Кулаков // Прогрессивные технологии

в современном машиностроении. Матер. 3-й междунар. науч.-тех. конф. Изд-во Приволжского дома знаний. Пенза. 2007.С.118-121 (0,25/0,12 п.л.)

5. Кулаков O.A. Диагностирование шатунных вкладышей / А.А Макушин, O.A. Кулаков, И.А. Сахапов // Ресурсосберегающие технологии технического сервиса. Матер, междунар. науч.- практ. конф. Часть 2 Изд-во Башкирского гос.аграр. ун-та. Уфа. 2007.С.72-79 (0,5/0,12 п.л.)

6. Кулаков O.A. Проблемы использования отечественных дизелей для ремонта и обновления сельскохозяйственной техники / А.А Макушин. O.A. Кулаков // Ресурсосберегающие технологии технического сервиса. Матер, междунар. науч.-пракг. конф. Часть 2 Изд-во Башкирского гос.аграр. ун-та. Уфа 2007.С.88-90 (0,2/0,1 п.л.)

7. Кулаков O.A. Разработка прибора для измерения зазора между шатунной шейкой коленчатого вала и шатунным подшипником / А.А Макушин, O.A. Кулаков, И.А. Сахапов // Ресурсосберегающие технологии технического сервиса. Матер, междунар. науч.-практ. конф. Часть 2 Изд-во Башкирского гос.аграр. ун-та. Уфа. 2007.С.99-102 (0,25/0,08 п.л.)

8. Кулаков O.A. Диагностирование формоизменений шатунных вкладышей дизельных двигателей / А.Т. Кулаков, И.А. Сахапов, O.A. Кулаков // Автотранспортное предприятие. №1. 2008. С.47-50 (0,25/0,08 п.л.)

9. Кулаков O.A. Технология и результаты экспериментальных исследований условий подачи масла к шатунным подшипникам дизелей КамАЗ / А.А Макушин, А.Т. Кулаков, O.A. Кулаков // Автомобильная промышленность. №4. 2008. С.26-28 (0,2/0,07 п.л.)

10. Кулаков O.A. Экспериментальное исследование изменения условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации / A.A. Макушин, А.Т. Кулаков, O.A. Кулаков // Трение и смазка в машинах и механизмах. №4. 2008. С. 17-20 (0,25/0,08 п.л.)

11. Кулаков O.A. Особенности ремонта коленчатых валов дизелей КамАЗ / А.А Макушин, А.Т. Кулаков. O.A. Кулаков // Ремонт, восстановление, модернизация. №2. 2008. С. 16-18 (0,2/0.07 п.л.)

12. Кулаков O.A. Експерименталым дослщження критичних режи\пв змащування та надшносп шатунних пщшипниюв дизельпих двигушв у експлуатаци / О.Т. Кулаков, О.О. Макушин, О.О. Кулаков // В ¡спи к ЖД'ГУ №3. 2008. С.75-81 (0,48/0,16 п.л.)

13. Кулаков O.A. Анализ значимости процессов, определяющих ресурс коленчатого вала двигателя / A.C. Денисов, Б.Ф. Тугушев, A.A. Видинеев, ЕЛО. Горшенина, O.A. Кулаков, В.П. Захаров // Автотранспортное предприятие. Л"»5, 2010. С. 53-56(0,3/0,05 п.л.).

14. Кулаков O.A. Разработка метода диагностирования состояния шатунных вкладышей дизельных двигателей / А.А Макушин, O.A. Кулаков, И.А. Сахапов // Контроль.Диагностика. №2, 2009.С.51-53 (0,25/0,08 п.л.)

15. Кулаков O.A. Изменения условий смазки шатунных подшипников в процессе эксплуатации двигателя / A.C. Денисов, А.Т. Кулаков, O.A. Кулаков, A.A. Гафиятуллин // Трение и смазка в машинах и механизмах. №10. 2010.С.13-22 (0,64/0,16 п.л).

Подписаю впи ать 16.02.11 г. Фор мат 60x84/16 Бу мша офсетная Пет ать риза фафическая Уч.-нзал. 1,2 У сл.-пил. 1,2 Тираж 100 экз.

Заказ 1991 Издатет ьсю-полифафический цштр Камсюй го суд <р стваiной инженфно-эюномичссюй академии

423810, г. Нгбфежные Четны, № вый город, проспект Мира, 68/19 тел./факс (8552)39-65-99 e-mail: ic@inekaiu

Введение

Состояние вопроса по ремонтопригодности коленчатого вала и способам ее повышения

1.1. Оценка ремонтопригодности коленчатого вала

Изменение условий работы коленчатого вала в процессе эксплуатации

Анализ дефектов коленчатых валов двигателей КАМАЗ-740, 26 снятых в капитальный ремонт 1.4. Выводы и задачи исследования

Аналитическое исследование кинетики предотказного состояния подшипников коленчатого вала

Эксплуатационные изменения смазки подшипников коленчатого вала

Кинетика предотказного состояния подшипников 51 коленчатого вала и ее вероятностное описание Изменение уровня ремонтопригодности коленчатого вала в процессе эксплуатации

2.4. Выводы

Программа и методика исследования

3.1. Программа и общая методика исследования

Методика определения неразрывности подвода масла к шатунным подшипникам

Методика оценки давления в системе, определяющего прокачку масла к шатунным подшипникам

Методика измерения геометрических параметров и характеристик шатунных вкладышей

Методика лабораторных исследований развития деформации 74 вкладышей в процессе работы двигателя

Методика измерения зазора в шатунном подшипнике при деформации вкладышей в процессе стендовых исследований ^

4. Анализ результатов экспериментального исследования

Изменение условий смазки подшипников коленчатого вала в процессе эксплуатации

Образование деформаций шатунных вкладышей в процессе

4.2. работы двигателя и снижение ремонтопригодности 97 коленчатого вала

Изменение параметров шатунных вкладышей, определяющих

4.3. ремонтопригодность коленчатого вала, в процессе 106 эксплуатации двигателей

4.4. Выводы 107 Практические рекомендации и технико-экономическая оценка эффективности результатов 110 Определение наработки до предупреждения задира шеек коленчатого вала 110 Оценка эффективности использования ресурса коленчатого

5.3. Экономическая оценка результатов исследования

5.4. Выводы 117 Общие выводы 118 Литература 120 Приложения

Затраты на обеспечение работоспособности автомобилей за весь срок службы в 5-6 раз превышают затраты па их изготовление. Значительная доля затрат и простоев в ремонте приходится на двигатель (до 30%), в том числе на подшипники коленчатого вала (до 25%). Одной из основных причин таких затрат является использование стратегии устранения отказов, что в среднем в 8-10 раз дороже, чем при предупреждении отказов. Для снижения затрат на ремонт целесообразна профилактическая стратегия.

В процессе эксплуатации автомобилей происходит изменение их технического состояния, основными причинами которого являются изнашивание, усталостное разрушение, пластическая деформация, коррозия. Пластическая деформация и усталостное разрушение являются следствием конструктивно-технологических недоработок или нарушения правил эксплуатации. Указанные явления вызывают, в том числе, задир шеек коленчатого вала из-за проворачивания шатунных вкладышей, что является одной из основных причин ремонта автомобильных двигателей КАМАЗ, ЗИЛ, ЯМЗ, ГАЗ.

Надёжность подшипников коленчатого вала зависит в основном от толщины масляной пленки, перепада температур, наличия абразивных частиц, работы элементов системы подачи масла. Причинам проворачивания шатунных вкладышей посвящено большое количество работ, однако проблема задира шеек, ремонтопригодности коленчатого вала, снижения эксплуатационных затрат, выявления и устранения причин проворачивания вкладышей полностью не решена до настоящего времени.

Простои автомобилей КамАЗ в эксплуатации в основном вызваны отказами двигателей, главным образом из-за проворачивания шатунных вкладышей и необходимости ремонта или замены коленчатого вала. Эксплуатирующими предприятиями предпринимались определенные меры по выполнению требований завода-изготовителя, касающихся организации технического обслуживания (ТО), применяемых масел, защиты двигателя от попадания пыли. В конструкцию двигателя также был введен ряд улучшений, направленных на повышение эффективности очистки масла от абразивных частиц. Проведённые мероприятия, однако, не исключили отказов двигателей КАМАЗ-740 из-за проворачивания шатунных вкладышей.

Исследованию путей снижения затрат на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии в процессе эксплуатации посвящены многочисленные работы таких ученых: М.А. Масино, Н.И. Иващенко, Ф.Н. Авдонькина, М.А. Григорьева, Н.Я. Говорущенко, Н.С. Ханина, А.Г. Липкинда, В.А. Шадричесва, А.И. Липгарта, Е.С. Кузнецова, И.Е. Дюмина, Г.В. Крамаренко. Анализу причин проворачивания шатунных вкладышей посвящены работы [11, 14, 20, 21, 23, 32, 45, 54, 54, 56, 69, 70, 79, 86, 87, 118, 121, 123, 125, 126,134, 136, 142, 144, 147, 149, 150]. В них утверждается связь отказов подшипников коленчатого вала с износными характеристиками, определяющими величины предельных износов шеек и вкладышей, и разрабатываются способы диагностирования шатунных подшипников по износу, а также различные мероприятия (конструктивные, технологические, эксплуатационные) для снижения износов.

Однако низкая ремонтопригодность коленчатых валов в эксплуатации свидетельствует о том, что недостаточно раскрыта физическая сущность проворачивания вкладышей. Нет четкого обоснования влияния конструктивных, технологических, эксплуатационных факторов, режимов работы двигателя на механизм развития отказа: большинство исследователей объясняют этот отказ либо ухудшением смазки шатунного подшипника и схватыванием поверхностей по этой причине, либо абразивным разрушением трущихся поверхностей. Поэтому повышение ремонтопригодности коленчатого вала на основе исследования причин задира шеек и проворачивания шатунных вкладышей у двигателя КамАЗ-740 (84 12/12), безусловно, актуально в настоящее время.

В данной работе на основе исследований по оценке работоспособности шатунных подшипников в эксплуатации, раскрытию механизма отказа выявлены закономерности развития отказа в процессе эксплуатации, разработаны практические рекомендации для снижения этих отказов и повышения ремонтопригодности коленчатого вала. Исследования выполнены на примере двигателей КамАЗ-740.

Цель исследования: повышение ремонтопригодности коленчатого вала оптимизацией пробега до ремонта подшипников с учетом вероятностного характера процесса развития проворачивания вкладышей, позволяющей предупреждать задиры шеек и снизить затраты на ремонт.

Объект исследования: дизельные двигатели, система смазки, коленчатый вал и шатунные вкладыши.

Предмет исследования: процесс развития проворачивания вкладышей.

Научная новизна состоит в развитии теоретико-методических положений по критическим режимам смазки; разработке математической модели развития и вероятности предельной деформации шатунного вкладыша, позволяющей предупреждать задир шеек коленчатого вала и обосновать наработку до ремонта подшипников коленчатого вала; разработке оригинальной методики, позволяющей обнаруживать деформацию вкладышей при проведении стендовых испытаний.

На защиту выносятся наиболее значимые результаты диссертационного исследования, составляющие научную новизну работы:

-научно-методические подходы к исследованию эксплуатационных изменений режимов смазки шатунных подшипников дизельного двигателя;

-математическая модель развития деформации вкладышей в процессе эксплуатации двигателя и вероятности задира шеек;

-методика измерения зазора в шатунных подшипниках непосредственно при стендовых исследованиях двигателя и влияния наиболее значимых факторов, определяющих деформацию вкладышей (получено положительное решение о выдаче патента на изобретение);

-способы и практические рекомендации по предотвращению задиров шеек и повышению ремонтопригодности коленчатого вала в эксплуатации обеспечением стабилыюсти геометрии шатунных вкладышей.

Практическая ценность: Разработаны и внедрены практические рекомендации для завода-изготовителя, фирменных сервисных центров, ремонтных заводов, значительно повысивших ремонтопригодность коленчатого вала. Это позволило: а) повысить надежность двигателей в эксплуатации; б) значительно уменьшить трудоемкость и стоимость ремонта автомобилей.

Реализация результатов работы. Предложенные разработки по повышению надежности внедрены на ОАО «КамАЗ-ДИЗЕЛЬ», правка коленчатого вала перед шлифовкой внедрена на ЗАО «Ремдизель» г. Набережные челны. Предупредительная замена вкладышей прошла производственную проверку в эксплуатации и используется в сервисных автоцентрах ОАО «Камазтехобслуживание». Результаты исследований также используются в учебном процессе в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия», ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Апробация результатов работы. Основные научные положения диссертационной работы обсуждались на научно-практических конференциях:

1. Красноярский государственный технический университет, Международная научно-техническая конференция «Политранспортные системы - 2007» (Красноярск, 2007 г.);

2. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Научно-техническая конференция «Проблемы автомобильно-дорожного комплекса России» (Пенза, 2008);

3. Саратовский государственный аграрный университет, XXI Межгосударственный постоянно действующий научно-технический семинар (Саратов, 2008);

4. "Завод подшипников скольжения", Научно-практический семинар (Тамбов, 2008);

5. Саратовский государственный технический университет (2008-2010 г.).

6. Камская государственная инженерно-экономическая академия (2010 г.). Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе семь статей в изданиях, рекомендованных "Перечнем ВАК РФ". Общий объем публикаций составляет 4,52 п. л., из которых 1,45 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 152 наименования, в том числе 11 источников на иностранных языках, и 15 приложений. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков, 22 таблицы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Значительная часть двигателей (до 25 %) поступает в капитальный ремонт из-за проворачивания шатунных вкладышей и задиров шеек коленчатого вала. Из всех коленчатых валов, поступивших в капитальный ремонт, 16% являются неремонтопригодными. Отказ, в большинстве случаев, считают внезапным, однако он имеет определенную закономерность развития. В процессе эксплуатации двигателя закономерно изменяется напряженно-деформированное состояние шатунных вкладышей, что вызывает увеличение их прогиба по образующей. Интенсивность этого процесса во многом зависит от геометрических параметров вкладыша и режимов работы двигателя. Для снижения числа задиров шеек коленчатого вала необходимо снизить напряженно-деформированное состояние вкладышей.

2. Вследствие нестабильности подачи масла в шатунные подшипники условия для гидродинамической смазки в них зачастую отсутствуют и они работают при полужидкостном трении. Необратимый характер образовавшихся деформаций вкладышей в виде прогиба, их наращивание вследствие перегрева вкладышей является закономерным результатом, а не случайным проявлением. С увеличением наработки повышается вероятность наступления критического режима (проворачивания вкладышей) и снижается наработка до этого события. Зависимость вероятности проворачивания вкладышей от наработки целесообразно принимать экспоненциальной (2.28). Для обеспечения оптимального показателя ремонтопригодности КВ с учётом взаимного влияния технического состояния вкладышей и шеек необходимо выполнять предупредительный и капитальный ремонты двигателя при наработке, определяемой по условию минимальных удельных затрат (2.33).

3.Для проверки аналитических зависимостей изменения напряжённодеформированного состояния шатунных вкладышей в процессе стендовых исследований была теоретически обоснована, разработана и изготовлена

118 оригинальная аппаратура, позволяющая наблюдать изменение зазора в шатунных подшипниках из-за прогиба вкладышей в процессе испытаний.

4. Величина потерь давления в канале коленчатого вала от действия центробежных сил значительна и составляет на оборотах более 2000 мин"1 от 20% до 50% от номинального давления. Подвод масла без разрыва происходит при Р=0,30МПа; критические режимы разрыва потока масла к шатунным подшипникам при 2600 мин"1 наступают при давлении в системе смазки Р"кр — 0,23 МПа, недопустимым давлением в системе смазки на номинальном режиме 2600 мин"1 является Р'кр — 0,16МПа. При давлениях масла в системе ниже критического Р"кр = 0,23 МПа эксплуатировать двигатель нельзя.

5. Для обеспечения стабильности формы вкладышей в процессе работы необходимо, чтобы уровень исходных напряжений не превышал 125 МПа. Для этого оптимальными значениями являются параметры: Р)св = 85,3 -ь 85,6 мм, ^ = 10-30 мкм под нагрузкой 6,1 кН. Подтверждено, что проворачивание вкладышей представляет собой развивающийся процесс последовательного изменения геометрии самого шатунного вкладыша. Этот процесс начинается в нормальных условиях с первых часов работы двигателя и выражается в образовании прогиба по образующей и уменьшении фактического зазора в шатунном подшипнике. Остаточный прогиб вкладышей составляет в среднем 39% от рабочего.

6. Оптимальная наработка до замены вкладышей для предупреждения задиров шеек КВ составляет 125 тыс.км в третьей категории условий эксплуатации. Удельные затраты на ремонт подшипников коленчатого вала по причине задира шеек снизились на 31%. В результате сокращения задиров шеек коленчатого вала снижена себестоимость перевозок на 0,27%, а простоев в ТО и Р на 3,64%. Годовой экономический эффект составил 9640 рублей на один двигатель.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Определение наработки до предупреждения задира шеек коленчатого вала

По результатам проведённых расчётно-аналитических исследований получена зависимость вероятности задира шеек коленчатого вала (проворачивания вкладышей) от наработки двигателей КамАЗ-740 (рис. 2.10). С учётом сложившейся в настоящее время средней стоимости восстановления ремонтопригодного коленчатого вала 5 тыс. рублей получена зависимость стоимости устранения задира шеек коленчатого вала от наработки (рис. 5.1)

I, тыс км

Рисунок 5.1. Зависимость абсолютных затрат на предупреждение и устранение задиров шеек коленчатого вала от наработки двигателей КамАЗ-740

Делением абсолютных затрат на соответствующую наработку получили удельные затраты на предупреждение и устранение задиров шеек коленчатого вала (рис. 5.2). Видно, что их минимум приходится на наработку

125 тыс. км, которая и является оптимальной наработкой до ремонта но подшипников коленчатого вала. Вероятность задира шеек коленчатого вала при этом составляет 0,05. руб 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0 50 100 150 200 250 300

I, тыс км

Рисунок 5.2.Зависимость удельных затрат на предупреждение и устранение задиров шеек коленчатого вала от наработки двигателей КамАЗ-740

Ранее в работах [6, 44, 49, 53,54] была обоснована наработка до предупредительного ремонта двигателей КамАЗ-740 в третьей категории условий эксплуатации 120 тыс.км. Эта наработка была обоснована в основном закономерным изменением технического состояния двигателя в процессе эксплуатации (изнашивание, изменение геометрической формы, диагностических параметров). В данном случае эту среднюю наработку можно принять и для предупреждения задиров шеек коленчатого вала. При этом вероятность задира снизится.

5.2. Оценка эффективности использования ресурса коленчатого вала

Проведенные исследования показывают, что отказ по задиру шеек коленчатого вала наступает задолго до выработки ресурса базовых деталей двигателя КАМАЗ-740 и в капитальный ремонт отправляются двигатели с невыработанным ресурсом даже по шейкам коленчатого вала. По данным [70], минимальный ресурс двигателя КамАЗ-740, определенный в результате наблюдения в эксплуатационных условиях, составляет 223 тыс. км (до перешлифовывания шеек коленчатого вала, фактически определяющего необходимость выполнения капитального ремонта). Это значительно выше наработки двигателей, отправляемых в ремонт - 125-153 тыс. км [70], 25% которых из-за проворачивания шатунных вкладышей.

Относительно низкие наработки двигателей КамАЗ-740 до отправки в ремонт вызваны устоявшейся системой эксплуатации и ремонтов в условиях АТП до предельного состояния. В силу указанных причин, при назначенном заводом-изготовителем ресурсе (равном 300 тыс. км до капитального ремонта, а для 3-й категории условий эксплуатации составляющем 240 тыс. км), двигатель за указанный период (240 тыс. км) проходит фактически два капитальных ремонта. Это приводит к дополнительным затратам на запасные части, а также к утрате остаточного ресурса базовых частей. Двигателям, которые выходят из строя по причине проворачивания шатунных вкладышей и задира шеек коленчатого вала (КВ), можно продлить срок эксплуатации до назначенного ресурса (240 тыс.км) за счет замены вкладышей с рекомендуемыми условиями монтажа или с предохранительными элементами и исключить практически один промежуточный капитальный ремонт. Дополнительный экономический эффект может быть получен от снижения простоев автомобиля из-за ремонта двигателей, повышения производительности автомобилей, снижения затрат на транспортировку двигателей на ремонтные заводы, уменьшения дорожных отказов автомобилей по техническим причинам.

Используя обоснованную наработку до замены вкладышей (предупредительный ремонт) и рекомендованную в работе [54] структуру эксплуатационно-ремонтного цикла двигателей КамАЗ-740 в третьей категории условий эксплуатации, в которой вторичный ресурс двигателей составляет в среднем 80 тыс.км, рассмотрим потребность на 100 автомобилей в год в коленчатых валах из-за их неремонтопригодности. При этом учтём, что при предупредительном ремонте (ПР) согласно [54] неремонтопригодными являются 5% КВ, а при капитальном ремонте (КР) в соответствии с анализом дефектов КВ, приведённом в 1 главе, - 16%. Из этого количества неремонтопригодных КВ по причине задира шеек (проворачивания вкладышей) при ПР 1%, а при КР 6%. Результаты расчётов приведены в табл. 5.1.

В данных расчётах не учтено то, что при шлифовании КВ на ремонтный размер бывают случаи шлифования через ремонтный размер (перескок), особенно при задирах. Стоимость КВ принята согласно прейскуранту 70 тыс. рублей.

Как сказано ранее, одним из ёмких показателей ремонтопригодности является объединённая удельная оперативная стоимость технических обслуживаний и ремонтов. Результаты настоящего исследования направлены на повышение ремонтопригодности КВ за счёт сокращения их выбраковки по причине задира шеек (приложения 9-15). Поэтому рассмотрим только часть этого показателя, связанную с выбраковкой КВ, в том числе и по задирам.

Удельные затраты, связанные с общей выбраковкой КВ к концу его ресурса, составляют

Сл=(Спр + Скр)/1 = 62,3/840 = 0,074 руб/км.

Поскольку при рекомендуемой по результатам данного исследования наработке до ремонта подшипников КВ вероятность отказа (проворачивания вкладышей, задира шеек) составляет 0,05, то снижение удельных затрат составит

ДСЛ= 20,3 • 0,95/840 = 0,023 руб/км.

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

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

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

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

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

6. Авдонькин Ф.Н. Методика определения оптимальной наработки двигателя до предупредительного ремонта / Ф.Н. Авдонькин, A.C. Денисов, P.E. Колосов // Автомобильная промышленность. 1977. № 1. С. 7-8.

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

8. Автомобили КамАЗ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Машиностроение. 1990. 447 с.

9. 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.

10. Анискин Л.Г. Исследование подачи смазки в коренные подшипники двигателя ЗИЛ-130 на пусковых режимах / Л.Г. Анискин, Б.В. Иванов, Э.Р. Рунг // Науч. тр. Челябинский политехи, ин-т. Челябинск. 1972. Вып. 106. С. 153-158.

11. Антропов Б.С. Обеспечение работоспособности подшипников коленчатого вала автомобильных дизелей / Б.С. Антропов, Е.П. Слабов A.A. Крайнов, С.Г. Шкорин // Двигателестроение. 2004. № 3. С. 29-32.

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

13. 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.

14. 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.

15. Басков В.Н. Эксплуатационные факторы и надежность автомобиля / В.Н. Басков, A.C. Денисов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003.269 с.

16. Башта Т.М. Гидравлика, гидравлические машины, гидравлические приводы / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1970. 382 с.

17. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1971. 543 с.

18. Билик Ш.М. Макрогеометрия деталей машин / Ш.М. Билик. М.: Машиностроение, 1973. 344 с.

19. Богданов О.И. Расчет опор скольжения / О.И. Богданов, С.К. Дьяченко. Киев: Техника. 1966. 244 с.

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

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

22. Буше H.A. Подшипники из алюминиевых сплавов / H.A. Буше, A.C. Гуляев, В.А. Двоскина, K.M. Раков. М.: Транспорт, 1974. 256 с.

23. 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.

24. Вайнберг Дж. Статистика / Дж. Вайнберг, Дж. Шумекер. М.: Статистика, 1979. 389 с.

25. Венцель C.B. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания / C.B. Венцель. М.: Химия, 1979. 240 с.

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

27. Воскресенский В.А. Расчет и проектирование опор скольжения (жидкостная смазка): Справочник / В.А Воскресенский, В.И. Дьяков. М: Машиностроение. 1980. 224 с.

28. Восстановление автомобильных деталей: технология и оборудование / В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, Л.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. М.: Транспорт, 1995. 303 с.

29. Восстановление деталей автомобиля КамАЗ / P.A. Азаматов, В.Г. Дажин, А.Т. Кулаков, А.И. Модин. Набережные Челны: КамАЗ, 1994. 215 с.

30. Восстановление деталей силового агрегата КАМАЗ -740.11-240 (EURO-1) / P.A. Азаматов, A.C. Денисов, А.Т. Кулаков, П.Г. Курдин. Под ред. A.C. Денисова // Набережные Челны КамАЗтехобслуживание. 2007. 307 с.

31. Гаркунов Д.Н. Триботехника: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / Д.Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1989. 224с.

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

33. Говорущенко Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей / Н.Я. Говорущенко. Харьков: Вища школа, 1984 . 312 с.

34. Гольд Б.В. Прочность и долговечность автомобиля- / Б.В. Гольд, Е.П. Оболенский, Ю.Г. Стефанович, О.Ф. Трофимов. М.: Машиностроение, 1974.328 с.

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

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

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

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

39. Гурвич И.Б. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей / И.Б. Гурвич, П.Э. Сыркин, В.И. Чумак. М.: Транспорт, 1994. 144с.

40. Дажин В. Проблемы ремонта двигателей КамАЗ / В. Дажин, Г. Таруленков, В. Лукашевич // Автомобильный транспорт. 1987. № 10. С. 49-51.

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

42. Данилов И.К. Индикатор износа кривошипно-шатунного механизма ДВС / И.К Данилов, A.C. Денисов // Патент на полезную модель № 31644. Зарегистрирован в гос. реестре полезных мод. РФ 20.08.03. 2 с.

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

44. Денисов A.C. Рациональный срок службы двигателей ЯМЗ-238 / A.C. Денисов, P.E. Колосов//Автомобильный транспорт. 1978. №5. С. 37-39.

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

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

47. Денисов A.C. Анализ эксплуатационных режимов двигателей КамАЗ-740 / A.C. Денисов, В.Н. Басков // Двигателестроение. 1982. № 6. С. 41-43.

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

49. Денисов A.C. Эффективный ресурс двигателей / A.C. Денисов. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1983. 108 с.

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

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

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

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

54. Денисов A.C. Основы формирования эксплуатационно-ремонтного цикла автомобилей / A.C. Денисов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 1999. 352с.

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

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

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

58. Дехтеринский JI.В. Концентрация и специализация ремонтного производства / Л.В.Дехтеринский, В.И. Карагодин. М.: МАДИ, 1980. 82 с.

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

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

61. Дюмин И.Е. Узловой метод ремонта двигателей / И.Е. Дюмин, В.А. Прейсман // Автомобильный транспорт. 1968. № 3. С. 34-36.

62. Дюмин И.Е. Ресурс автомобильных двигателей и повышение эффективности его использования / И.Е. Дюмин // Автомобильный транспорт. 1983. №2. С. 34-37.

63. Дюмин И.Е. Проблема совершенствования ремонта и повышения эффективности использования автомобильных двигателей / И.Е. Дюмин. Дис. докт. техн. наук. Харьков, 1979. 388 с.

64. Ждановский Н.С. Надежность и долговечность автотракторных двигателей / Н.С. Ждановский, A.B. Николаенко. Л.: Колос, 1981. 295 с.

65. Зайдель А.Н. Экспериментальная оценка ошибок измерений / А.Н. Зайдель. Л.: Наука, 1968. 153 с.

66. Зайцев А.К. Основы учения о трении, износе и смазке машин / А.К. Зайцев. М.; Л.: Машгиз, 1947. 4.1. 256 е., ч.2. 220 с.

67. Иванов В. О сроках службы подшипников коленчатого вала двигателей ЗИЛ-130 / В.Иванов,' В. Прокопьев, Г. Крамаренко // Автомобильный транспорт. 1972. № 9. С. 43-50.

68. Индикт Е.А. Определение ресурса двигателя по техническим и экономическим критериям / Е.А. Индикт, A.M. Шейнин //Автомобильная промышленность. 1971. №2. С. 13-16.

69. Исавнин Г.С. Подшипники скольжения автомобильных двигателей / Г.С. Исавнин, П.С. Ермолаев, A.B. Лысых. М.: НИИН Автопром, 1969. 53с.

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

71. Канарчук В.Е. Долговечность и износ двигателей при динамических режимах работы. Киев: Наукова думка, 1978. 256 с.

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

73. Каратышкин С.Г. Динамически нагруженные подшипники судовых двигателей внутреннего сгорания / С.Г.Каратышкин. М.: Судостроение, 1968.182 с.

74. 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.

75. Колосов P.E. Оптимальные сроки замены вкладышей коленчатого вала и поршневых колец двигателей ЯМЗ / P.E. Колосов, A.C. Денисов // Автомобильная промышленность. 1978. № 3. С. 5-7.

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

77. Костецкий Б.И. Сопротивление изнашиванию деталей машин / Б.И. Костецкий. Киев: Машгиз, 1959. 478 с.

78. Костецкий Б.И. Надежность и долговечность машин / Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский, Л.И. Бершадский, А.К. Караулов. Киев: Техника, 1975. 408 с.

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

80. Кошкин К. Исследование зазора в коренных подшипниках двигателей ЗИЛ-130 / К. Кошкин, Э. Финкелыптейн, А. Липкинд // Автомобильный транспорт. 1971. № 12. С. 27-29.

81. Крагельский И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968. 482 с.

82. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В.

83. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.127

84. Кугель P.B. Надежность машин массового производства / Р.В. Кугель. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.

85. Кузнецов Е.С. Управление технической эксплуатацией автомобилей / Е.С.Кузнецов. М.: Транспорт, 1990. 272 с.

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

87. 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.

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

89. Лавринович Е. Предупредительный ремонт и ресурс двигателей / Е. Лавринович, И. Ярошонок // Автомобильный транспорт. 1978. № 1. С. 38.

90. Липкинд А.Г. Ремонт автомобиля ЗИЛ-130 / А.Г. Липкинд, П.И. Гринберг, А.И. Ильин. М.: Транспорт, 1978. 360 с.

91. Лукинский B.C. Разработка методов обеспечения надежности большегрузных автомобилей на стадии проектирования / B.C. Лукинский. Дис. докт. техн. наук. Л.: ЛСХИ, 1985. 413с.

92. Лукинский B.C. Определение надежности автомобильных двигателей / B.C. Лукинский. М.: НИИНавтопром, 1982. 42 с.

93. Лукинский B.C. Об оценке ресурса автомобильного двигателя по техническому критерию / B.C. Лукинский // Автомобильная промышленность. 1981. № 1. С. 5-6.

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

95. Лукинский B.C. Модели и алгоритмы управления обслуживанием и ремонтом автотранспортных средств / B.C. Лукинский, Е.И.Зайцев, В.И. Бережной. Пб ГИЭА. СПб., 1997. 95 с.

96. Макаров М. Предупредительная замена вкладышей подшипников коленчатого вала дизелей / М. Макаров, Ю. Радин // Автомобильная промышленность. 1975. № 7. С.35-37.

97. Малахов A.B. Централизованный ремонт агрегатов автомобилей по техническому состоянию / A.B. Малахов, A.C. Спирин. М., 1986. 67 с. (Автомоб. трансп. Обзор информ. Сер. 4. Техн. экспл. и рем. автомоб. ЦБНТИ М-ва автомоб. трансп. РСФСР; Вып. I).

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

99. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники / В.М. Михлин. М.: Колос, 1984. 335 с.

100. Мишин И.А. Долговечность двигателей / И.А. Мишин. Л.: Машиностроение, 1976. ,280с.

101. Орлов П.И. Основы конструирования / П.И. Орлов. Том I. М.: Машиностроение, 1977. 618 с.

102. Орлов П.И. Основы конструирования / П.И. Орлов. Том 2. М.: Машиностроение, 1977. 573 с.

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

104. Повышение надежности дизелей ЯМЗ и автомобилей КрАЗ / Под ред. Н.С. Ханина. М: Машиностроение, 1974. 288 с.

105. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта / Мин-во автомобильного транспорта РСФСР. М.: Транспорт, 1986. 73 с.

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

107. Попык К.Г. Автомобильные и тракторные двигатели / К.Г. Попык, К.И. Сидорин, A.B. Костров. М: Высшая школа, 1976. 280 с.

108. Прокопьев В.Н. Определение характеристик смазочного слоя нагруженного подшипника конечной длины / В.Н. Прокопьев // Науч. тр. Челяб. политехи, ин-т. Челябинск, 1972. Вып. 106. С. 159-166.

109. Прокопьев В.Н. К вопросу о долговечности подшипников коленчатого вала двигателей ЗИЛ-130 / В.Н. Прокопьев, В.В. Иванов, Э.Р. Рунг // Автомобильная промышленность. 1974. № 6. С. 9-10.

110. Проников A.C. Надежность машин / A.C. Проников. М.: Машиностроение, 1978. 592 с.

111. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. 288 с.

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

113. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин / Ю.А. Розенберг. М.: Машиностроение, 1970. 312 с.

114. Руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ: 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300,, 740.30-260, 740.50360, 740.57-320, 740.50-3901001КД. Набережные Челны: ОАО «КамАЗ», 2002. 247с.

115. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ. М.: РусьАвтокнига. 2001. 288 с.

116. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту двигателей КамАЗ 740.30-260 и 740.31-240. Набережные Челны. ОАО «КамАЗ». 2004. 138 с.

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

118. Светличный Н.И. Повышение надежности двигателей КамАЗ путем снижения отказов шатунных подшипников в эксплуатации / Н.И. Светличный. Дис. канд. техн. наук. Саратов. 2001. 157 с.

119. Светличный Н.И. Индикатор неразрывности потока жидкости. Патент РФ на изобретение № 222196 / Н.И.Светличный, А.Т. Кулаков, Р.Т. Тазеев, A.A. Гафиятуллин, C.B. Сибиряков, A.C. Денисов. 2004. 8 с.

120. Слабов Е. Необходимость предупредительного ремонта двигателей ЯМЗ-238 / Е. Слабов, М. Григорьев // Автомобильный транспорт. 1971. № 5.С. 24-25.

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

122. Снеговский Ф.П. Расчет и конструирование подшипников скольжения / Ф.П. Снеговский. Киев: Техника, 1974. 100 с.

123. Степанов А.Г. Технологии и средства повышения долговечности коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания оптимальным использованием ремонтного припуска / А.Г. Степанов. Дис. докт. техн. наук. М. 2003. 394 с.

124. Суранов Г.И. Снижение износа деталей двигателей лесотранспортных машин М.: Лесная промышленность, 1976. 168 с.

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

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

127. Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е.С. Кузнецова. М.: Транспорт, 1991. 413 с.

128. Технология ремонта автомобилей / Под ред. JI.B. Дехтеринского. М.: Транспорт, 1978. 215 с.

129. Титунин Б.А. Ремонт автомобилей КамАЗ / Б.А. Титунин, М.Г. Старостин, В.М. Мушниченко. JL: Агропромиздат, 1987. 288 с.

130. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. Книга 1. М.: Машиностроение, 1978. 399 с.

131. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. Книга 2. М.: Машиностроение, 1979. 358 с.

132. Троицкий А.И. Предупредительный ремонт машин / А.И. Троицкий, С.П. Бирюков // Ресурсосберегающие технологические процессы технической эксплуатации автомобилей: Сб. науч. тр. М.: Моск. автодор. инт, 1987. С. 40-44.

133. Финкельштейн Э.С. Исследование надежности подшипников автомобильных дизелей / Э.С. Финкельштейн // Надежность и контроль качества. 1971. № 9. С. 69-74.

134. Финкельштейн Э. Причины преждевременных повреждений подшипников отремонтированных двигателей / Э. Финкельштейн, А. Соболев, Ю. Фролов // Автомобильный транспорт. 1966. № 3 С. 38-41.

135. Хрущев М.М. Абразивное изнашивание / М.М. Хрущев, М.А. Бабичев. М.: Наука, 1970. 252с.

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

137. Чихос X. Системный анализ в трибонике / X. Чихос. М.: Мир, 1982. 351 с.

138. Чичинадзе А.В. Расчет, испытание и подбор фрикционных пар / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, А .Г. Гинзбург. М.: Наука, 1979. 268 с.

139. Шадричев В.А. Основы технологии автостроения и ремонт автомобилей / В.А. Шадричев. Л.: Машиностроение, 1976. 560 с.

140. Шейнин A.M. Методы определения и поддержания надежности автомобилей в эксплуатации / A.M. Шейнин. М.: Транспорт, 1968. 98 с.

141. Якунин Н.Н. Методологические основы контроля и управления техническим состоянием автомобилей в эксплуатации / Н.Н.Якунин. М.: машиностроение-1, 2003. 178 с.

142. Archard J.F. Elastic Deformation and the Laws of Friction. Proc. Roy. Soc. Ser A, vol. 243, N 1233. 1957, P. 190-205.

143. Barwell F.T. Trilology in production. Product Eng. (Or. Brit). 1972. №7.-P. 263-271.

144. Bowden P.P., Tabor D. The Friction and Lubrication of Solids. Oxsford at the Clarendon Press, 1964. - P. 544.

145. Johnson G. Failure of components // Automobile Engineers, March, 1996. -P. 108-111.

146. Krause H.R. Tribomechanical Reaction in the Friction and Wearing Process of Iron // Wear, vol.18, № 3, 1971. P. 403-412.

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

148. Moore D.F. Principles and Applications of Tribology. Pergamon Inter. Library, 1975. -272 p.

149. Rabinowicz E. Friction and Wear of Materials. I. Willey, New York, 1965. -244 p.

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

151. Vocel M., Dufek V. akol. Treni a opotrebeni strojnich soucasti. Praha: SNTL, 1976.-374 s.

152. Wilcock D.F. Bearing Design and Application. Series in Mechanical Engineering. Me Graw Hill Company Inc. New York, 1957.-205 p.