УДК: 629.018
DOI: 10.25198/2077-7175-2019-8-106

ВЛИЯНИЕ СБАЛАНСИРОВАННОСТИ ПОДАЧИ МАСЛА К ШАТУННЫМ ПОДШИПНИКАМ НА ИХ ОТКАЗЫ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

А.Т. Кулаков1, Е.П. Барыльникова2

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Набережные Челны, Россия

1e-mail: alttrak09@mail.ru

2e-mail: 692401@mail.ru

Р.Ф. Калимуллин

Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия

e-mail: rkalimullin@mail.ru

Аннотация. Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения закономерностей процессов и явлений, приводящих к нарушению нормального функционирования шатунных подшипников автомобильных двигателей в эксплуатации и вызывающих внезапные дорогостоящие отказы.

Цель – обеспечение надежности автомобильных двигателей за счет минимизации в эксплуатации влияния факторов, способствующих возникновению такого опасного отказа, как проворачивание шатунных вкладышей.

Методический аппарат исследования – натурные наблюдения и микрометрирование шеек и вкладышей коленчатого вала по ГОСТ 14846–81; экспериментальные исследования на основе авторской методики с использованием созданной оригинальной испытательной установки на базе автомобильного двигателя КАМАЗ–740 и моторного стенда «AVL».

Основные результаты – описаны факторы и механизм проворачивания шатунных вкладышей. По результатам натурных наблюдений и стендовых испытаний установлено, что при эксплуатации двигателя имеет место формоизменение вкладышей как следствие несоответствия реальных режимов функционирования шатунных подшипников проектным режимам гидродинамической смазки. Определены критическое и необходимое давление масла для надежного смазывания шатунных подшипников в эксплуатации; выявлены режимы работы двигателя КАМАЗ, на которых может наступить масляное голодание его шатунных подшипников, а также режимы устойчивой работы всей смазочной системы.

Научная новизна – получены новые знания о закономерностях кинетики подвода масла к шатунным подшипникам в эксплуатации, отличающиеся учетом взаимного влияния саморегулируемого процесса изменения геометрии шатунного вкладыша и механизма пульсаций потока масла в маслоподводящих каналах, позволяющие определять безопасные параметры функционирования смазочной системы.

Практическая значимость – результаты исследования реализуются в ПАО «КАМАЗ» на двигателях КАМАЗ путем увеличения производительности масляного насоса и номинального давления в смазочной системе, оптимизации проходных сечений каналов и их расположения.

Направления дальнейших исследований и рекомендации – представляет интерес теоретическое обоснование и математическое описание процесса подачи масла к шатунным подшипникам в режиме повторяющихся пульсаций и слива от них, а также оценки живучести шатунных подшипников.

Ключевые слова: автомобильные двигатели, шатунные подшипники, смазочная система, расход масла, давление масла, проворачивание вкладышей.

Для цитирования: Кулаков А. Т., Барыльникова Е. П., Калимуллин Р. Ф. Влияние сбалансированности подачи масла к шатунным подшипникам на их отказы в эксплуатации // Интеллект. Инновации. Инвестиции. – 2019. – №8. – С. 106-115. DOI: 10.25198/2077-7175-2019-8-106.