DOI: https://doi.org/10.20998/0419-8719.2019.1.10

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВС ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ СЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

С. А. Дмитриев, А. Э. Хрулев

Аннотация


Выполнен анализ особенностей и способов модернизации серийных ДВС, проводимой с целью повышения выходных параметров. На конкретных примерах показано, что стремление производителей двигателей к улучшению характеристик при одновременной минимизации затрат нередко приводит к неоправданно высокому риску неконтролируемого изменения нагрузок на детали, когда после модернизации заметно ухудшается качество и надежность продукции. При этом наиболее опасными вариантами модернизации следует считать так называемое масштабирование, при котором производится небольшое повышение выходных параметров при сохранении неизменной конструкции и геометрии основных деталей, что обычно принято выполнять без проведения комплекса необходимых исследований и испытаний или, как минимум, без моделирования нагрузок на детали с целью определения критических сечений и возможного их усиления. Приведены примеры модернизации двигателей путем масштабного увеличения размеров деталей и повышения давления наддува, а также ее последствия, вызывающие различные повреждения и разрушения основных деталей, что связано с превышением допустимого уровня нагрузок. С целью недопущения снижения надежности модернизированных серийных двигателей при исключении неоправданно высоких затрат выполнена оценка возможных способов модернизаци. Предложен общий подход к моделированию нагрузок на основные детали модернизированных серийных ДВС, приведены основные результаты моделирования напряженно-деформированного состояния поршня, поршневого пальца и шатуна. Получены данные, позволяющие выявить опасные сечения, в которых наблюдаются локально высокие напряжения, повышающие риск усталостного разрушения деталей при повышении нагрузок. На основании полученных результатов даны рекомендации по практическому применению вычислительного эксперимента при проведении модернизации серийных ДВС.

Ключевые слова


двигатель внутреннего сгорания; модернизация; повышение мощности; усталостное разрушение; моде-лирование; вычислительный эксперимент; напряженно-деформированное состояние

Полный текст:

PDF

Литература


Greuter E. Engine Failure Analysis. Internal Combustion Engine: Failures and Their Causes [Text] / Greuter E., Zima S. // SAE International, R-320, ISBN 978-0-7680-0885-2. Warrendale, USA. - 2012. - 582 p.

P.Stenquist. Can Using the Wrong Octane Fuel Lead to Disaster? [Электронный ресурс], New York Times, 30.03.2010, https://wheels.blogs .nytimes.com/2010/03/30 /can-using-the-wrong-octane-fuel-lead-to-disaster/.

Хрулев А.Э. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей [Текст] / А.Э.Хрулев // М.: Изд-во "За Рулем". - 1998. – 480 с.

Piston damage – recognizing and rectifying. 4th Edition [Text] MSI Motor Service International GmbH, Neckarsulm, Germany. - 2014. – 92 p.

Piston Damage – Causes and Remedies [Text] MAHLE GmbH, Stuttgart. - 1999. – 66 p.

Хрулев А. Экспертиза технического состояния и причины неисправности автомобильной техники [Текст] / А.Хрулев, С.Лосавио, В.Дроздовский // М.: Издательство АБС. - 2019. - 966 с.

ANSYS. Theory Reference. Release 5.6 [Text] / Edited by Peter Kohnke, Ph.D // ANSYS Inc., Canonsburg, PA 15317. - 1999. - 1286 p.

Денисов М.А. Математическое моделирование теплофизических процессов. ANSYS и CAE-проектирование: учебное пособие [Текст] / М.А.Денисов // Екатеринбург: УрФ. - 2011. - 149 с.

Решение задач теплообмена. Ansys 5.7 Thermal Analysis Guide [Текст] / Перевод с англ. Югов В.П.// Москва, CADFEM. - 2001. - 108 c.

Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов [Текст] / Л.Сегерлинд // М.: "Мир". - 1979. - 392 с.

Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах [Текст] / Под общей редакцией Д.Г.Красковского // М.: Изд-во "КомпьютерПресс". - 2002. - 224 с.

Duleba B. Simulation of Automotive Engine in Lotus Simulation Tools [Текст] / B.Duleba // Transfer inovacii 30/2014, p.48-52.




Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.