refik.in.ua 1 2 3 4


ФГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Кафедра

«Двигатели внутреннего сгорания»


ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ

по научно-исследовательской работе:
«Экспериментальное исследование влияние триботехнического состава «Нановит» на основные показатели работы автомобильного дизельного двигателя КАМАЗ-740.10 – эффективную мощность, расход топлива, скорости износа.»

Зав. кафедрой ДВС


К.т.н., профессор Галышев Ю.В.

Санкт-Петербург

2007

Список исполнителей:

Шабанов А.Ю., к.т.н., доцент -ответственный исполнитель работы


Зайцев А.Б., к.т.н., доцент

Содержание работы

Стр.

1. Цель проведения работы 4

2. Объект исследования 4

3. Описание испытательного стенда и измерительной

аппаратуры 6

4. Программа испытаний 8

5. Результаты испытаний 9

6. Результаты спектрального анализа проб масла 23

7. Результаты весового анализа базовых деталей

узлов трения 25

8. Результаты замеров параметров вязкости

моторного масла 26

9. Выводы по работе 27




  1. Цель проведения работы


Целью проведения настоящей работы является экспериментальное исследование влияние триботехнического состава «Нановит» на основные показатели работы автомобильного дизельного двигателя КАМАЗ-740.10 – эффективную мощность, расход топлива, скорости износа.

В процессе работы использовались оборудование и расчетно-экспериментальные методики исследования рабочих процессов в ДВС, разработанные на кафедре Двигатели внутреннего сгорания Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.



  1. Объект исследований


В качестве объекта исследований был выбран дизельный автомобильный двигатель КАМАЗ-740.10 (8Ч 12/12) производства АО «КАМАЗ».

Данный двигатель предназначен для установки на большегрузные автомобили и является одним из наиболее распространенных в России.

Основные параметры двигателя:

Тип - V-образный четырехтактный, дизельный двигатель с жидкостным охлаждением .

Число цилиндров - 8

Диаметр цилиндра , мм - 120

Ход поршня, мм - 120

Рабочий объем, л - 10.85

Степень сжатия - 17

Номинальная мощность,л.с. - 210 при n=2600 об/мин

Максимальный крутящий

момент , нм - 640 при n=1600 об/мин





  1. Описание испытательного стенда и измерительной аппаратуры


Моторные испытания двигателя КАМАЗ-740.10 проводились на испытательном стенде лаборатории ДВС кафедры Двигатели внутреннего сгорания СПбГПУ.

Стенд оснащен системами, обеспечивающими его функционирование при всех режимах испытаний, а также контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратурой, позволяющей контролировать и регистрировать все необходимые для работы и проведения исследования параметры двигателя и его систем (системы топливоподачи, охлаждения и т.д.).

Для испытания двигателя КАМАЗ-740.10 в лаборатории ДВС СПбГПУ был смонтирован стенд, который оснащен следующими системами и оборудованием:

  • тормозное устройство;

  • пульт дистанционного управления двигателем с приборами контроля за его работой;

  • устройство для соединения двигателя с тормозом;

  • система водяного охлаждения двигателя;

  • смазочная система двигателя;

  • топливная система с устройством для замера расхода топлива;

  • система воздухоснабжения с устройством для замера воздуха;

  • система выпуска отработавших газов.

Стенд для испытания двигателя был оборудован гидротормозом MAW.


Управление двигателем и контроль работы систем установки осуществляется с дистанционного пульта управления.

Двигатель соединен с тормозной установкой при помощи эластичной муфты, обеспечивающего компенсацию несоосностей валов двигателя и тормоза.

Измерение частоты вращения коленчатого вала осуществлялось с помощью штатного тахометра.

Система охлаждения двигателя открытого типа, включающая в себя: рубашку охлаждения двигателя; центробежный насос с приводом от коленчатого вала; смеситель, трубопроводы подвода и отвода воды. Контроль за тепловым состоянием двигателя осуществляется с помощью штатного датчика температуры охлаждающей жидкости, установленной в блоке цилиндров двигателя, информация от которого выводится на штатный указатель температуры на панели дистанционного управления двигателем.

Для смазывания двигателя используется штатная масляная система двигателя.

Топливная система включает в себя: топливный бак; расходомер топлива, позволяющий определять расход топлива весовым способом с точностью 0.5 %; соединительные трубопроводы; топливоподкачивающий насос; штатную систему топливоподачи двигателя. Управление положением рейки топливного насоса вынесено на пульт дистанционного управления двигателем.

Система выпуска отработавших газов представляет собой трубопровод большого диаметра, обеспечивающий малые потери давления на выпуске, а также включает вытяжную систему вентиляции испытательного бокса.

Измерения дымности отработавших газов дымомером КИД-2.
Инструментальные погрешности замеров:

Частота вращения коленчатого вала, % - 1,0

Крутящий момент, нм - 0,5

Расход топлива, % - 0,5

Дымность ОГ,% - 2



  1. Программа испытаний


Программа проведения испытаний включала в себя:

- обмер деталей, взвешивание поршневых колец и вкладышей подшипников коленчатого вала;

  • переборка двигателя с установкой в него изношенных узлов трения (цилиндро-поршневых групп), предоставленных Заказчиком;


  • монтаж и наладку стенда с двигателем КАМАЗ-740.10;

  • начальную обкатку двигателя до стабилизации параметров с периодическим отбором проб масла для спектрального анализа;

  • проведение базового цикла испытаний со снятием характеристик двигателя (нагрузочных при 1200, 1700 и 2200 об/мин и характеристики холостого хода);

  • частичную разборку двигателя, обмер и взвешивание деталей узлов трения;

  • обработку двигателя триботехническим составом «Нановит»;

  • проведение цикла длительных испытаний с замером контрольных характеристик двигателя и отбором проб масла;

  • снятие итоговых характеристик двигателя;

  • разборку двигателя, обмер, взвешивание;

  • спектральный анализ проб масла;

  • обработку результатов испытаний.


Обработка дизеля препаратом «Нановит» проводилась специалистами фирмы-производителя препарата.



  1. Результаты испытаний


Ниже приведены результаты обработки экспериментальных данных, полученных в ходе проведения испытаний.
5.1 Характеристика холостого хода. Динамика изменения мощности механических потерь в процессе приработки дизеля
Ниже, в табл. 1 и на рис. 1…5 приведены характеристики холостого хода дизеля КАМАЗ-740.10, замеренные на различных этапах испытаний.



Наработка, моточасов


1000 об/мин


1500 об/мин


2000 об/мин


2500 об/мин


Gт,

кг/ч

Nтр, кВт

Gт,

кг/ч

Nтр, кВт

Gт,

кг/ч

Nтр, кВт

Gт,

кг/ч

Nтр, кВт

0

1,89

7,55

4,11

20,00

7,15

36,81

11,01

58,14

17

1,81

7,26

4,04

19,77

7,11

35,70

11,00

57,00

25

1,79

6,98

4,00

19,46

6,90

35,42

10,91

56,54

35

1,77

6,78

3,95

19,44

6,82

35,16

10,84

55,80

50

1,78

6,84

3,97

19,49


6,88

35,26

10,77

56,06

70

1,76

6,89

3,97

19,45

6,92

35,18

10,69

56,00


Табл.1 Изменение часового расхода топлива и мощности механических потерь двигателя КАМАЗ-740.10 в процессе прикатки с триботехническим составом «Нановит»

Из полученных результатов видна динамика работы состава «Нановит». На начальном участке приработки заметно определенное уменьшение мощности механических потерь, стабилизирующееся в области 35…50 моточасов работы дизеля. В этот период в зависимости от режима работы, уменьшение мощности потерь трения составляет 3…10%. В это же время происходит стабилизация компрессии по всем цилиндрам (табл.2, рис.6-7).

В целом, рост компрессии в процессе приработки двигателя с составом «Нановит» составил от 5.0 до 7.5 кг/см2 в зависимости от начального состояния ЦПГ. Неравномерность компрессии по отдельным цилиндрам снизилась с 5 до 2 кг/см2 .

Компрессия, кг/см2

























Начало



23,0

24,5

25,0

26,5

25,5

27,5

27,0

26,0

Через 17 часов

24,0

27,0

28,0

29,0

28,0

30,0

30,0

31,0

Через 25 часов

27,5

30,5

30,5

30,5

30,0

33,0

32,0

33,0

Через 35 часов

30,5

30,5

31,5

31,5

31,0

34,0

33,5

33,5

Через 50 часов

30,0

31,0

31,0

31,5

31,5

33,5

33,5

33,0

Итог


30,5

31,5

31,0

31,0

32,0

33,0

33,5


33,5


Табл. 2. Динамика изменения компрессии в цилиндрах двигателя КАМАЗ-740.10 в процессе обработки составом «Нановит»



Рис.1. Изменение мощности механических потерь при работе двигателя КАМАЗ-740.10 по характеристике холостого хода в процессе приработки с составом «Нановит»






Рис.2. Динамика изменения компрессии в цилиндрах левого блока двигателя КАМАЗ-740.10 в процессе приработки с составом «Нановит»



Рис.3. Динамика изменения компрессии в цилиндрах правого блока двигателя КАМАЗ-740.10 в процессе приработки с составом «Нановит»


Данные замеров давления масла и температуры отработавших газов в процессе приработки двигателя с составом «Нановит» приведены в табл. 3,4.






Давление масла, бар



1000


1500


2000


2500

Начало


0,7

1,0

1,8

2,6

17

1,0

1,4

2,2

3,0

25

1,1

1,6

2,3

3,3

35

1,1

1,8

2,5

3,5

50

1,1

1,8

2,6

3,5

Итог

1,0

1,7

2,5

3,5


Табл. 3. Изменение давления масла в двигателе КАМАЗ-740.10 в процессе его обработки составом «Нановит»






Температура отработавших газов, град. С



1000


1500


2000


2500


Начало

105

141

202

270

17

111


145

202

275

25

111

150

205

276

35

110

150

210

280

50

110

151

213

282

Итог

112

152

211

280



следующая страница >>