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

Анотація

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.