Способ оптимизации обкатки двигателей внутреннего сгорания

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 2 15/00 ЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК ПАТЕНТУ(71) Аутоипари Кутато Интезет (Н 11)(72) Имре Аннуш Йожеф фодор, ЯношЛауб и Иван Ревицки (Н 11)(54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет ускорить процесс обкатки. Несколько двигателейподвергается испытаниям по раз-.личным программам. Двигателидолжны быть подготовлены для обкатки. Для выбора нагрузки и числаоборотов двигателя за основу принимается диаграмма число оборотов - момент соответствующего типа двигателя,В процессе обкатки непрерывно измеряются наиболее важные параметрыдвигателя, в том числе износ деталей, окотором судят по количеству металлических продуктов износа в пробахсмазочного масла. Отобранные пробымасла облучают нейтронами и проводятизотопные измерения продуктов износа. Число оборотов двигателя, подготовленного для процесса оптимизации,на первом этапе обкатки устанавливают равным 0,5-0,6 от номинального,а нагрузку - 30 - 507 от момента, относящегося к этому числу оборотов,Продолжительность работы на такомрежиме устанавливают 10-15 мин, Затем число оборотов устанавливают0,7 - 0,8 от номинального, устанавливают нагрузку, соответствующую этомучислу оборотов. После этого устанавливают номинальный крутящий моментпри номинальном числе оборотов. Температура выхлопных газов при этом невозрастает, число оборотов двигателяостается постоянным, Параметры двигателя остаются постоянными и относящимися к номинальному числу оборотов.Двигатель считается обкатанным,1 табл.5 10 15 20 25 40 45 50 130Изобретение относится к двигателестроению, в частности к области испытаний и обкатки двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизельных двигателей,Целью изобретения является ускорение процесса обкатки,Согласно предлагаемому способуоптимизации обкатки подготовленныйдвигатель работает в первой Фазе обкатки при 05-0,6 номинальной частоты вращения и нагрузке, составляющей 30-50% номинального момента, соответствующего этому числу оборотов,в течение 10-15 мин, затем - с чис"лом оборотов 0,7-0,8 от номинального и нагрузкой 70-80% от момента,соответствующего этому числу оборотовв течение 15-20 мин, а в последнейФазе обкатки работает при номинальном числе оборотов и номинальном моменте,Подвергают испытанию дизельные двигатели с числом цилиндров более четырех и объемом цилиндров около 5,5 л (втулки цилиндров и поршневые кольца выполнены иэ литейного чугуна, поршни - из легированного алюминия),Двигатели при номинальной частоте2200 минимеют мощность около95 л.с., наибольший момент состав"ляет 36 кгм и соответствует часто те вращения 1200 мин Дизели готовят для обкатки следую"щим образом,Двигатели на стенде работают несколько минут беэ нагрузки на подогретом промывочном масле, Промывочноемасло вымывает загрязнения, попавшиев двигатель при монтаже, в частности остатки токарной обработки. Затемпромывочное масло сливают, двигательзаполняют подогретым смазочным маслом и нагружают через несколько секунд, Для выбора нагрузки и числаоборотов для отдельных двигателей заоснову принимается диаграмма числооборотов - момент соответствующеготипа двигателя,Цель испытания - установить, может ли нагружаться двигатель в качестве первой Фазы обкатки при числе оборотов 0,5-0,6 от номинальной частоты половиной момента, соответствующего этой частоте, и удовлетворительно ли протекает в конце этого 8205 г процесса истирание (износ) в двигателе,Четыре двигателя нагружают в .соответствии с программой, представленной в таблице,Отрезки времени выбраны через каждые10 мин, и перед измерением нагрузкиотбирается проба 100 мл смазочногомасла. После последнего цикла обкатки для выявления количества продуктов износа снимается также масляныйФильтр,Пробы смазочного масла и содержимое масляного фильтра активируютсяв атомном реакторе нейтронным излучением, после чего чугун отличаетсяот других металлических компонентов,Измеряют интенсивность излучения отдельных проб и с помощью градуировочной кривой определяют по соответствующему излучению чугуна содержаниеего в пробе в весовых единицах. Параллельно измеряют (таким же изотопным методом) скорость износа полностью обкатанного двигателя при рабочих условиях. С этой целью двигатель, снабженный новым масляным Фильтром и свежим смазочным маслом,работает около 5 ч под рабочей нагрузкой. Точность изотопного измерения делает возможным уже после 5 ч работы получить результат, зкстраполируемый на более продолжительное время работы. Измеренное количество продуктов износа экстраполируется на 200 раб.ч. Количество продуктов износа, соответствующего 200 ч под рабочей нагрузкой, может рассматриваться как предварительное условие дляобкатанного двигателя, в случае стабилизации характеристических параметров двигателя последний рассматривается как обкатанный, На основе результатов этик испытаний устанавливается типовая программа обкатки для всех двигателей при условии, что время обкатки минимально.После завершения программы обкатки в соответствии с таблицей и определения количества продуктов износаза 200 ч равномерной рабочейнагруз"ки установлено, что количество продуктов износа, относящееся к 200 ч,в соответствии с программами обкатки 3 и 4 достигается в течение 35 -40 мин и двигатель не претерпеваетникаких повреждений. Так как на изменение числа оборотов и нагрузки1 и И п М п М 0,3 0,25 0,4 0,35 0,4 0,35 Оэ 5 0,45 Оэ 45 Оэ 6 0,55 0,6 Оэ 55 О, 7 0,65 0,75 0,5 0,45 0,6 0,55 0,7 0,65 0,8 Оэ 6 Оэ 55 Оэ 7 Оэ 65 Оэ 8 Оэ 75 Оэ 9 0,85 0,7 0,65 0,8 0,75 0,9 Оэ 8 О,5 0,9 0,85 1 0 0,85 1,0 1,00 1 эО затрачивается мало времени, то время цикла выбирается более продолжительное, а число циклов - уменьшенное.На основе полученных результатов принимается типовая программа для всех двигателей: промывка прогретым промывочным маслом при числе оборотов 0,75 от номинального без нагрузки продолжительностью 5 минф смена масла; заполнение двигателя нагретым Ю моторным смазочным маслом; подготовка к обкатке; работа с числом оборотов 0,5 от номинального с нагрузкой, соответствующей половине момента, относящегося к этому числу оборотов, 15 продолжительностью 15 мин; повышение числа оборотов до 0,75 от номинального; установка нагрузки на уровне 0,75 момента, соответствующего этому числу оборотов; работа при этих условиях в течение 20 мин; повышение числа оборотов до номинального, а.нагрузки - соответственно моменту, относящемуся к этому числу оборотов. Температура выхлопных газов при этом не 25 возрастает, двигатель держит число оборотов и выдерживает параметры, относящиеся к числу оборотов, равному номинальному, т.е. двигатель может рассматриваться как обкатанный. ЗО Формула изобретения Способ оптимизации обкатки двигателей внутреннего сгорания, преиму щественно дизельных, на тормозном стенде, заключающийся в том, что несколько двигателей подвергают испытаниям по различным программам, предусматривающим взаимосвязанные значения 40 нагрузки, числа оборотов и времени 05 4работы, непрерывно измеряют наиболееважные параметры двигателей, такие.как момент нагрузки, число оборотов,расход топлива, температуру выхлопныхгазов, количество всасываемого воздуха, состав выхлопных газов и износдеталей, о котором судят по количеству металлических продуктов износа впробах смазочного масла, которые берут через выбранные интервалы времени из двигателя, причем продукты износа определяют при помощи радиоизотопного измерения, а об окончанииобкатки судят по моменту времени,когда количество продуктов износа в единицу времени становится постояннойвеличиной и основные параметры двигателя стабилизируются на эксплуатационном уровне, причем программа обкатки считается оптимальной при достижении постоянного количества продуктов износа в единицу времени закратчайшее время, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса обкатки, отобранные пробы масла перед радиоизотопным измерением облучают нейтронами, причемчисло оборотов двигателя, подготовленного для процесса оптимизации,на первом этапе обкатки устанавливают равным 0,5-0,6 от номинально-,го, а нагрузку 30-50% от момента,относящегося к этому числу оборотов,продолжительность работы двигателяв таком режиме устанавливают 10 -15 мин, затем число оборотов повышают до 0,7-0,8 от номинального, устанавливают нагрузку, соответствующую этому числу оборотов после чего устанавливаютноминальный крутящиймомент приноминальном числеоборотов.1308205 Продолжение таблицы 0,9 0,85 101,00 1ев Составитель Н.ПатрахальцевРедактор Л.Веселовская Техред В.Кадар Корректор АЗимокосов Эаказ 164 б/59 Тираж 777 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно"полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 иМ иИ