Стенд для обкатки двигателей реферат

Обновлено: 08.07.2024

Собранные после ремонта двигатели обкатывают и испытывают на специальных стендах. Цель обкатки — приработка трущихся поверхностей и выявление дефектов, возникающих в результате допущенных при ремонте отклонений от технических требований. В процессе обкатки проводят окончательные регулировки и устраняют дефекты. Цель испытаний — комплексная оценка качества ремонта двигателя.

Если ремонт дизеля выполнялся без снятия с трактора и состоял в замене одного-двух комплектов цилиндропоршневой группы, в ремонте головки цилиндров или замене вкладышей шатунных подшипников, то его обкатывают без нагрузки по 5 мин на каждой из частот вращения коленчатого вала: 800—1000, 1400— 1600, 1700-2100 мин-1. За частотой вращения коленчатого вала следят по тахоспидометру или измеряют тахометром.

При работе дизеля следят за давлением масла и температурой охлаждающей жидкости. Проверяют подсос воздуха в местах крепления впускных труб. В конце цикла обкатки проверяют макси-мальную частоту вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.

После обкатки подтягивают динамометрическим ключом гайки крепления головки цилиндров и регулируют зазоры в клапанном механизме. Проверяют и при необходимости регулируют угол опережения впрыска топлива, натяжение приводных ремней.

Обкатку капитально отремонтированных двигателей на стендах проводят в несколько этапов:

  • холодная обкатка (от электро-двигателя)
  • горячая без нагрузки (на холостом ходу)
  • с переменной нагрузкой

После обкатки на тех же стендах проводят испытание двигателей.

Холодная обкатка

На этапе холодной обкатки для получения хорошей приработки деталей используют ряд технологий.

Применяют маловязкие масла, например индустриальное И-20А или И-ЗОА, смесь масла индустриального И-20 и моторного МГ-10-Б2. Добавляют присадки в масло (коллоидную серу 0,9-1,1%, дисульфид молибдена, металлоорганические присадки на основе глицерата меди ОМП-2 — до 15% по объему масла и др.); используют специальное обкаточное масло ОМ-2, вводят в масло присадку ДК-8 и др. При этом сокращается время обкатки в 1,5—2 раза, уменьшается съем металла с поверхностей деталей.

Обкатывают и испытывают двигатели в зависимости от их мощ-ности на электротормозных стендах КИ-5542 (37 кВт), КИ-5541 и КИ-5543 (55 кВт), КИ-5540 (90 кВт), КИ-5274 (160 кВт), КИ- 5527 (для пусковых двигателей). Эти стенды позволяют прокручивать коленчатый вал двигателей с переменной частотой при холодной обкатке, а при горячей возвращать электроэнергию в электрическую сеть.

Режим холодной обкатки установлен техническими требованиями для двигателей каждой марки. Например, двигатели Д- 240 обкатывают на моторном масле в течение 30 мин — по 10 мин на каждой из трех ступеней с частотой вращения коленчатого вала 500-600, 700-800 и 900-950 мин-1; двигатель Д-160 обкатывают 55 мин, из них 15 мин на частоте вращения вала 400- 450 мин-1 и 40 мин при частоте вращения 900 мин-1. Холодную обкатку пусковых и карбюраторных двигателей проводят в течение 20 мин.

В процессе холодной обкатки проверяют на ощупь нагрев трущихся поверхностей, прослушивают стуки внутри двигателя, определяют герметичность соединений, контролируют давление и температуру масла. В случае обнаружения неисправностей обкатку прекращают и устраняют неисправности. При необходимости двигатель отправляют на повторный ремонт.

Горячая обкатка без нагрузки

После холодной обкатки электрической машиной стенда пускают двигатель и обкатывают его по режиму, установленному техническими требованиями, сначала на пониженной частоте вращения коленчатого вала. Например, двигатель Д-240 обкатывают в течение 20 мин, из них 5 на частоте вращения 1000 мин-1, 10 мин на частоте вращения 1400 мин-1 с плавным увеличением до 1800 мин-1 и 5 мин на 100%-ной номинальной частоте вращения. Двигатель Д-160 — 10 мин на частоте вращения 500 мин-1 и 10 мин на частоте вра-щения 1300-1340 мин-1. Во время этой обкатки проводят те же проверки, что и при холодной, и, кроме того, проверяют действие всех механизмов, регулируют зазоры в клапанах, установку зажигания (для карбюраторных двигателей).

Горячая обкатка под нагрузкой

При данной обкатке электрическая машина стенда работает в режиме генератора переменного тока и одновременно служит нагружателем двигателя. Работающий дизель нагружают при полной подаче топлива на соответствующих режимах. Нагрузочные режимы определены техническими требованиями для каждой марки дизеля. Например, дизель Д-240 обкатывают в течение 80 мин на шести ступенях нагружения (кВт): 10 мин — 5,9; 10 мин — 14,7; 15 мин — 21,1; 20 мин — 35,3; 20 мин — 42,7; 5 мин — 47,8. Дизель Д-160 обкатывают 50 мин на шести ступенях с нагрузкой (кВт): 10 мин — 22-44; 10 мин — 14; 12 мин-92,5; 5 мин — 110; 3 мин — 118; 10 мин — плавное уменьшение до нуля. В процессе обкатки следят за давлением масла, температурой, ослушивают двигатель, а при необходимости прекращают обкатку и устраняют неисправности. В отличие от дизелей карбюраторные двигатели начинают обкатывать под нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 1200 мин-1. С ростом нагрузки увеличивают частоту вращения вала.

Ускоренная обкатка двигателей

На ремонтных предприятиях применяют ускоренную обкатку дизелей на топливе с присадкой АЛП-4д, которая заключается в следующем. В расходный бак стенда добавляют 1 % (по массе) элементоорганической присадки АЛП-4д. Перемешивание присадки с топливом обеспечивает смесительно-дозирующее устройство КИ-11138А. При сгорании присадки с топливом в цилиндрах образуются твердые частицы оксида алюминия размером 2-3 мкм, которые ускоряют приработку деталей цилиндро-поршневой группы и сокращают время технологической обкатки на 30-35%.

Горячую обкатку двигателя без нагрузки проводят в течение 15 мин при частоте вращения 1300-1400 мин-1. Обкатку под нагрузкой ведут в течение 20 мин: 10 мин при нагрузке 20% и 10 мин при нагрузке 50% от номинальной. В результате ускоренной приработки трущихся поверхностей при прохождении постоянного тока через пары трения время обкатки двигателя сокращается почти в два раза.

Испытание двигателя

Приемо-сдаточным испытаниям подвергают каждый капитально отремонтированный двигатель. В конце обкатки двигатель, работающий при максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, плавно нагружают до получения номинальной частоты вращения и записывают показания весового механизма стенда. Эффективную мощность двигателя определяют по формуле:

Nc = 0,736 Pn/10000,
где Nc — эффективная мощность двигателя, кВт; Р — показания весового механизма стенда, Н; n — частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1

При испытании на стенде с редуктором учитывают КПД редуктора, n = 0,98. Полной нагрузкой запрещается нагружать двигатель более 5 мин.

Одновременно контролируют давление масла в магистрали двигателя и определяют расход топлива. Часовой расход топлива определяют по формуле:

Gт = 3,6 Q/t,
где Gт — часовой расход топлива, кг/ч; Q — масса топлива, и-расходованного за время опыта, г; t — время опыта, с

Удельный расход топлива определяют по формуле:

gc = 1000 Gт/Ne,
где gc — удельный расход топлива, г/(кВт*ч)

Полученную в результате испытаний двигателя мощность и расход топлива приводят к значениям стандартных условий испытаний:

  • температура окружающей среды 25°С
  • давление воздуха 0,1 МПа (760 мм рт.ст.)
  • относительная влажность воздуха 50%
  • плотность топлива 0,82 г/см3

После испытания проводят частичный или полный контрольный осмотр двигателя. Частичному осмотру подвергают каждый двигатель СМД-60, ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ, Д-108 и Д-160 и один из десяти двигателей Д-240, Д-65, Д-21, полному осмотру — каждый 50-й двигатель. При частичном осмотре снимают поддон, вскрывают и осматривают нижние вкладыши коренных подшипников и шейки вала, осматривают зеркало гильз цилиндров. При полном контрольном осмотре снимают головку цилиндров вскрывают коренные и шатунные подшипники, вынимают поршни с шатунами и определяют качество приработки трущихся поверхностей деталей.


Обкатка и испытание двигателей

Общие положения. Обкатка и испытание — завершающая операция технологического процесса капитального ремонта дви­гателей внутреннего сгорания. В процессе обкатки и испытания отремонтированного двигателя происходит приработка поверх­ностей трения двигателя, подготовка его к эксплуатации под нагрузкой и всесторонний контроль за качеством капитального ремонта.

Режим приработки двигателя после капитального ремонта делится на три стадии: холодная без нагрузки, горячая на хо­лостом ходу и горячая под нагрузкой.

Холодная приработка осуществляется при вращении коленча­того вала двигателя от постороннего источника, например от электродвигателя. Тепловое состояние двигателя при этом под­держивается за счет подачи горячей воды и подогретого масла.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:

Горячая приработка — это процесс, который происходит на работающем двигателе. Если при этом двигатель не нагружается тормозным устройством стенда, то такой процесс называют приработкой на холостом ходу независимо от положения рейки топливного насоса и частоты вращения коленчатого вала. Про­цесс, происходящий при торможении работающего прирабаты­ваемого двигателя тормозным устройством стенда, называют горячей приработкой под нагрузкой.

Режимы обкатки рассчитаны на приработку основных сопря­жений двигателя, которые определяют его надежность и долго­вечность, т. е. сопряжений деталей шатунно-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. Благодаря этому при пра­вильно назначенном режиме приработки и его строгом соблюде­нии качество отремонтированных двигателей существенно повы­шается.

Двигатель, поступающий на обкатку и испытание, должен быть полностью укомплектован (за исключением крыльчатки вентилятора, генератора, компрессора), окрашен, с чистой и сухой поверхностью, особенно в местах соединения деталей, сва­рочных швов и заплат, тогда при обкатке легко выявляются не­плотности в соединениях по подтеканию масла, воды и топлива.

На время обкатки в поддон двигателя, топливный насос вы­сокого давления, регулятор и воздушный фильтр заливают ди­зельное масло до верхних меток указателей уровня масла.

Оборудование и приборы для обкатки и испытания двигате­лей. Обкатывают и испытывают двигатели на ремонтных предприятиях на электрических тормозных стендах переменного тока КИ-5274, КИ-21118А и др.

Рис. 108. Обкаточно-тормозной стенд:
1 — стойки, 2 — электродвигатель-тормоз, 3 — пульт управления, 4 — редуктор, 5 — пли­та с четырьмя стойками

Типовой стенд для обкатки и испыта­ния двигателя (рис. 108) состоит из двигателя — тормоза 2 в сборе с весовым механизмом и пультом 3 контрольных приборов, регулировочного реостата, электрошкафа, плиты 5 для установки двигателя, бачка для топлива и устройства для замера расхода топлива. Стенд должен иметь оборудование и приборы, необхо­димые для измерения мощности двигателя, частоты вращения коленчатого вала, часового расхода топлива, температуры воды, выходящей из двигателя, температуры масла в поддоне двигате­ля, давления масла в магистрали, угла опережения впрыска топ­лива в градусах, угла поворота коленчатого вала. Расход топли­ва замеряют на весах с пределом измерения до 15 кг, время отсчитывают по секундомеру с ценой деления до 0,1 с; частоту вращения — ручным тахометром или тахоскопом с ценой деления не более 10 об/мин; емкость расходного бачка должна быть 10—12 л.

Холодная обкатка. Холодная приработка двигателя проводит­ся с ввернутыми форсунками. Перед пуском стенда двигатель прогревают горячей водой в течение 5—7 мин; коленчатый вал несколько раз проворачивают вручную для проверки исправности двигателя и правильной его установки на стенде; проверяют и при необходимости вновь регулируют тепловые зазоры в клапан­ном механизме. Начальную частоту вращения коленчатого вала при холодной приработке выбирают из условий надежного обес­печения подачи масла к трущимся поверхностям и его разбрыз­гивания.

В процессе холодной приработки с помощью стетоскопа про-1 слушивают шумы и стуки распределительных шестерен, шатун­ных и коренных подшипников, поршневых пальцев и поршней. Проверяют давление масла в системе, которое должно быть не менее 0,1 МПа при частоте вращения коленчатого вала 500 об/мин; подачу масла к подшипникам коромысел и герметич­ность уплотнения форсунок в головках цилиндров; отсутствие течи воды и масла на двигателе.

При обнаружении дефектов приработку приостанавливают и продолжают ее только после их устранения.

По окончании холодной приработки проверяют и при необхо­димости регулируют тепловые зазоры между торцами клапанов и коромыслами.
Горячая обкатка без нагрузки. Перед горячей приработкой двигателя необходимо отрегулировать угол опережения впрыска топлива с погрешностью +1° и прокачать топливную систему ручным насосом, предварительно ослабив пробки топливного на­соса высокого давления. При отсутствии пузырьков воздуха в топливе, выходящем из-под пробок, последние снова затяги­вают.

После пуска двигателя стетоскопом прослушивают шумы и стуки распределительных шестерен, шатунных и коренных под­шипников, поршневых пальцев и поршней; проверяют герметич­ность всех соединений топливной системы двигателя, отсутствие течи масла, воды, пропуска воздуха и отработавших газов.

Температура воды, выходящей из двигателя, должна быть 80—90 °С, при этом разность температур воды, выходящей из правой и левой труб одного двигателя, не должна превы­шать 5 °С.

Температура масла в поддоне или на выходе из двигателя не должна превышать 100 °С. Давление масла в магистрали должно быть 0,5—0,7 МПа при номинальных оборотах коленчатого вала и не менее 0,1 МПа — при 500 об/мин.

Выбрасывание и течь масла, воды и топлива, а также прорыв газов в местах соединений не допускаются. При обнаружении дефекта приработку приостанавливают и продолжают только после его устранения.

Горячая обкатка под нагрузкой. На этапе горячей обкатки под нагрузкой происходит приработка поверхностей трения, работающих под действием только инерционных сил (на тактах выхлопа и всасывания), а также поверхностей, работающих под действием суммарных сил (на такте рабочего хода). Режимы горячей обкатки под нагрузкой двигателей А-01М при частоте вращения коленчатого вала 1665—1735 об/мин приведены в табл. 17.

В ходе горячей приработки под нагрузкой прирабатываемый двигатель тщательно осматривают и прослушивают.

При этом не являются браковочными признаками (если это не оговорено ру­ководством по капитальному ремонту двигателя): – потение, образование масляных пятен и отдельных капель в местах сальниковых уплотнений, падение отдельных капель (не более одной капли в течение 5 мин при любых режимах работы двигателя); – потение без каплеобразования в местах соединений; выделение масла и конденсата через отводящую трубку систе­мы вентиляции картера; – слив топлива из дренажных трубок форсунок в виде капель; выделение воды, смазки или смеси воды и смазки из дренаж­ного отверстия водяного насоса при любых режимах работы двигателя (не более одной капли в 3 мин); – выделение отдельных капель из дренажного отверстия водя­ного насоса при остановке двигателя.

При обнаружении дефекта приработку приостанавливают и продолжают только после его устранения.

При замене хотя бы одного поршня, поршневого кольца, поршневого пальца, вкладышей коренного или шатунного под­шипников проводят повторную приработку на всех трех стадиях.

При замене распределительных шестерен, масляного насоса, распределительного вала, втулок распределительного вала, кла­панов или толкателей следует повторить приработку двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

Результаты приработки заносят в журнал или в контрольную карту, где записывают дату, время начала и конца приработки, марку и номер двигателя, причины остановок, мощность двигате­ля, фамилии обкатчика и контролера.

Приемо-сдаточные испытания. После обкатки приработанный двигатель предъявляют контролеру ОТК для приемо-сдаточных испытаний, которые проводят с целью проверки качества сборки двигателя и отдельных его сборочных единиц, качества приработ­ки трущихся поверхностей, определения соответствия показате­лей двигателя техническим условиям на поставку.

При проведении приемо-сдаточных испытаний необходимо соблюдать режимы, установленные техническими условиями или руководствами по капитальному ремонту двигателей соответст­вующих марок. Проверяют: уровень масла в картере двигателя; температуру воды и масла; отсутствие течи воды, масла и топли­ва во всех соединениях двигателя; правильность работы масля­ной системы.

Не допускается: прослушиваемый стетоскопом стук поршней, коренных и шатунных подшипников; стук поршневых пальцев, резкий стук клапанов, коромысел или толкателей; стук или шум высокого тона распределительных шестерен и шестерен масляно­го насоса; шум подшипников водяного насоса; пропуск газов или подсос воздуха через прокладки.

Допускается: равномерный стук клапанов и толкателей, сли­вающийся в общий шум; ровный нерезкий шум высокого тона от работы распределительных шестерен и шестерен привода распре­делителя.

обкатка и испытание двигателей

Процесс приработки трущихся деталей нового или отремонтированного двигателя, называют обкаткой. В результате обкатки на поверхностях трущихся деталей уменьшаются микронеровности, интенсивно изнашиваемые силами трения, а взаимно сопрягаемые подвижно детали прирабатываются друг к другу по форме, что в дальнейшем позволяет снизить силы трения между ними, уменьшить износ поверхностей и даже разрушение деталей, а также потери энергии на их нагрев.

В качественной приработке во время обкатки двигателя наиболее нуждаются сопряжения между гильзами цилиндров, поршнями и поршневыми кольцами, шейками и вкладышами подшипников коленчатого вала, а также другие подвижные соединения деталей КШМ и ГРМ.

Обкатку осуществляют в специальных технологических режимах, постепенно увеличивая нагрузку и обороты двигателя, т. е. интенсивность взаимодействия и скорость взаимного перемещения сопрягаемых деталей, подвергающихся приработке. Режимы обкатки двигателей после ремонта, в т. ч. продолжительность приработки, зависят от того, какие детали, узлы или механизмы подвергались замене или восстановлению во время ремонтных работ.

Обкатка двигателя может выполняться непосредственно на автомобиле или при помощи специальных стендов, позволяющих контролировать режимы обкатки и выполнять ее более качественно.

Стендовая обкатка заканчивается испытанием обкатанного двигателя посредством контрольно-измерительной аппаратуры стенда, позволяющей оценить технические и эксплуатационные возможности двигателя на основе анализа полученных в результате испытания характеристик.

Обкатка двигателя на автомобиле

На автомобиле обкатка может выполняться в следующих случаях:

  • если автомобиль новый и не имеет эксплуатационного пробега после продажи;
  • если на автомобиле установлен новый двигатель, приобретенный в процессе эксплуатации автомобиля;
  • если двигатель автомобиля подвергался текущему ремонту с заменой отдельных узлов и деталей цилиндропоршневой группы (одного-двух комплектов гильз и поршней, вкладышей шатунных подшипников и т. п.).

Новый двигатель обкатывается в режимах неполного нагружения с постепенным увеличением нагрузки, при этом водитель внимательно следит за состоянием и работой всех его систем и механизмов по приборам и органолептическими методами.
Продолжительность и технология обкатки устанавливается заводом-изготовителем двигателя.

Если ремонт двигателя выполнялся без снятия с автомобиля (или трактора), и заключался в замене одного-двух комплектов цилиндропоршневой группы, в ремонте головки цилиндров или замене вкладышей шатунных подшипников, то его обкатывают без нагрузки по пять мин на каждой из частот вращения коленчатого вала: 800…1000, 1400…1600, 1700…2100 об/мин.
За частотой вращения коленчатого вала следят по тахоспидометру или измеряют тахометром.

При работе обкатываемого двигателя следят за давлением масла и температурой охлаждающей жидкости. Проверяют подсос воздуха в местах крепления впускных труб.
В конце цикла обкатки проверяют максимальную частоту вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.
После обкатки подтягивают динамометрическим ключом гайки крепления головки цилиндров и регулируют зазоры в клапанном механизме. Проверяют и при необходимости регулируют угол опережения впрыска топлива или зажигания, натяжение приводных ремней.

Стендовая обкатка двигателей

Для обкатки новых или отремонтированных двигателей используют специальные стенды. С их помощью можно не только осуществлять приработку сопрягаемых деталей нового или капитально отремонтированного двигателя, но и получить подробную информацию о работоспособности всего двигателя, а также его основных механизмов и систем, контролировать расход топлива, уровень вредных веществ в отработавших газах и другие параметры.

Обкатывают и испытывают двигатели в зависимости от их мощности на электрических тормозных стендах различных типов.
В нашей стране широко применяются испытательные стенды отечественного производства типов КИ или КС. Для двигателей разной мощности могут применяться стенды КИ-5542 (37 кВт), КИ-5541, КИ-5543 и КС-276-032 (55 кВт), КИ-5540 (90 кВт), КИ-5274 и КС-276-03 (160 кВт) и т. д.
Эти стенды позволяют прокручивать коленчатый вал двигателей с переменной частотой при холодной обкатке, а при горячей, когда электродвигатель-тормоз переводится в генераторный режим работы, возвращать электроэнергию в электрическую сеть.

Современные испытательные стенды работают, как правило, в автоматизированном режиме по заранее заданной программе. Подробную информацию о ходе процессов обкатки и испытаний обслуживающий персонал стенда получает на удаленном компьютере.

В процессе стендовой обкатки контролируются следующие параметры:

  • давление в системе смазки;
  • температура охлаждающей жидкости;
  • частота вращения коленчатого вала;
  • нагрузочный момент;
  • развиваемая мощность.

Обкатку капитально отремонтированных двигателей на стендах проводят в несколько этапов:

  • холодная обкатка (от электродвигателя);
  • горячая обкатка без нагрузки (на холостом ходу);
  • горячая обкатка с переменной нагрузкой.

После обкатки проводят испытание двигателей, что позволяет оценить их технические и эксплуатационные возможности, а также соответствие мощностным и экономическим показателям, устанавливаемым для данной модели двигателя заводом-изготовителем.
Каждый из этапов обкатки двигателя включает определенные технологические процессы необходимой продолжительности, подготавливающие двигатель к последнему, заключительному этапу – испытанию.

стенд для обкатки и испытание двигателей

Холодная обкатка двигателя

На этапе холодной обкатки для получения хорошей приработки деталей используют ряд технологий. Применяют маловязкие масла, например индустриальное И-20А или И-ЗОА, смесь масла индустриального И-20 и моторного МГ-10-Б2. Добавляют присадки в масло (коллоидную серу 0,9. 1,1%, дисульфид молибдена, металлоорганические присадки на основе глицерата меди ОМП-2 - до 15% по объему масла и др.); используют специальное обкаточное масло ОМ-2, вводят в масло присадку ДК-8 и др.
При этом сокращается время обкатки в 1,5. 2 раза, уменьшается съем металла с поверхностей деталей в результате приработки.

Режим холодной обкатки установлен техническими требованиями для двигателей каждой марки.
Например, двигатели ЗиЛ-130 обкатывают в течение 30 мин: по 10 мин на каждой из трех ступеней с частотой вращения коленчатого вала: 500…600; 700…800 и 900…950 об/мин.
Двигатель КамАЗ-740 обкатывают в холодном режиме 55 мин, в т. ч.: 15 мин при частоте вращения коленчатого вала 400…450 об/мин и 40 мин при частоте вращения вала 900 об/мин.

Холодную обкатку маломощных пусковых и карбюраторных двигателей проводят в течение 20 минут.
В процессе холодной обкатки проверяют на ощупь нагрев трущихся поверхностей, прослушивают стуки внутри двигателя, определяют герметичность соединений, контролируют давление и температуру масла. В случае обнаружения неисправностей обкатку прекращают и устраняют выявленные недостатки.
В случае необходимости испытываемый двигатель отправляют на повторный ремонт.

Если в процессе холодной обкатки неисправностей и отклонений от технологических требований не выявлено, переходят к горячей обкатке двигателя без нагрузки.

Горячая обкатка двигателя без нагрузки

После холодной обкатки испытываемый двигатель запускают посредством энергетической машины стенда и обкатывают его по режиму, установленному техническими требованиями, плавно увеличивая частоту вращения коленчатого вала и тормозящую нагрузку.
Например, двигатель ЯМЗ-238 обкатывают без нагрузки в течение 20 минут в следующих режимах:

  • 5 минут при частоте вращения коленчатого вала 1000 об/мин;
  • 10 минут при частоте вращения 1400 об/мин с плавным увеличением до 1800 об/мин;
  • 5 минут при номинальной частоте вращения.

В процессе горячей обкатки двигателя без нагрузки контролируют те же параметры, что и при холодной обкатке (температуру охлаждающей жидкости и масла в смазочной системе, давление масла, герметичность соединений и т. п.).
Дополнительно проверяют работу всех механизмов и систем двигателя в рабочем режиме холостого хода, регулируют тепловые зазоры в ГРМ, выполняют установку зажигания (для карбюраторных двигателей) или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей).
При выявлении каких-либо отклонений от установленных технологическими условиями требований на испытываемый отремонтированный двигатель, его дальнейшая обкатка и испытание откладывается до устранения обнаруженных несоответствий и неисправностей.

Горячая обкатка двигателя под нагрузкой

При данной обкатке электрическая машина стенда работает в режиме генератора переменного тока и одновременно служит тормозом-нагружателем двигателя. Работающий двигатель нагружают при полной подаче топлива на соответствующих режимах.
Нагрузочные режимы определены техническими требованиями для каждой марки двигателя. Так, например, дизель Д-240 обкатывают в течение 80 мин на шести этапах нагружения:

  • 10 мин под нагрузкой 5,9 кВт;
  • 10 мин под нагрузкой 14,7 кВт;
  • 15 мин под нагрузкой 21,1 кВт;
  • 20 мин под нагрузкой 35,3 кВт;
  • 20 мин под нагрузкой 42,7 кВт;
  • 5 мин под нагрузкой 47,8 кВт.

В процессе обкатки следят за давлением масла, температурой, прослушивают двигатель, а при необходимости прекращают обкатку и устраняют неисправности.
В отличие от дизелей карбюраторные двигатели начинают обкатывать под нагрузкой при частоте вращения коленчатого вала 1200 об/мин. С ростом нагрузки увеличивают частоту вращения вала.

Ускоренная обкатка двигателей

обкатка двигателя после ремонта

На ремонтных предприятиях применяют ускоренную обкатку дизелей на топливе с присадкой АЛП-4д, которая заключается в следующем.
В расходный бак стенда добавляют 1 % (по массе) элементоорганической присадки АЛП-4д. Перемешивание присадки с топливом обеспечивает смесительно-дозирующее устройство КИ-11138А. При сгорании присадки с топливом в цилиндрах образуются твердые частицы оксида алюминия размером 2…3 мкм, которые ускоряют приработку деталей цилиндропоршневой группы и сокращают время технологической обкатки на 30…35%.

Применяют также технологию ускоренной обкатки с использованием постоянного электрического тока.
Двигатель, установленный на стенде, подвергают холодной обкатке в течение 10 мин при частоте вращения коленчатого вала 500…600 об/мин.
Затем минусовую клемму источника присоединяют через специальный токосъемник устройства КИ-11041М к коленчатому валу, а плюсовую - к блоку цилиндров.
При силе тока 3…5 А и напряжении 0,8…1,2 В продолжают холодную обкатку еще в течение 25 мин при частоте вращения 900…1000 об/мин.

Горячую обкатку двигателя без нагрузки проводят в течение 15 мин при частоте вращения 1300…1400 об/мин. Обкатку под нагрузкой ведут в течение 20 мин: 10 мин при нагрузке 20% и 10 мин при нагрузке 50% от номинальной. В результате ускоренной приработки трущихся поверхностей при прохождении постоянного тока через пары трения время обкатки двигателя сокращается почти в два раза.

Испытание двигателя по окончании ремонта

Приемо-сдаточным испытаниям подвергают каждый капитально отремонтированный двигатель.
По окончании процедур холодной и горячей обкатки, испытываемый двигатель, работающий при максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу, плавно нагружают до получения номинальной частоты вращения и записывают показания весового (нагрузочного) механизма испытательного стенда.
Эффективную мощность двигателя определяют по формуле:

где Nе - эффективная мощность двигателя, кВт;
Р - показания весового механизма стенда, Н;
n - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

При испытании на стенде, оборудованном понижающим редуктором, учитывают КПД редуктора. При стендовых испытаниях запрещается нагружать двигатель полной нагрузкой более 5 мин.
Одновременно контролируют давление масла в магистрали двигателя и определяют часовой и удельный расход топлива.

Часовой расход топлива определяют по формуле:

где Gт - часовой расход топлива, кг/ч;
Q - масса топлива, израсходованного за время опыта, грамм;
t - время испытания, сек.

Удельный расход топлива определяют по формуле:

где gc — удельный расход топлива, г/(кВт×ч)

Значения динамико-экономических параметров, полученные в результате испытаний двигателя, приводят к значениям испытаний этого двигателя в стандартных (нормальных) условиях:

  • температура окружающей среды 25°С;
  • давление воздуха 0,1 МПа (760 мм рт. ст.);
  • относительная влажность воздуха 50%;
  • плотность топлива 0,82 г/см 3 .

По окончании стендового испытания проводят частичный или полный контрольный осмотр двигателя.
При частичном осмотре снимают поддон, вскрывают и осматривают нижние вкладыши коренных подшипников и шейки вала, осматривают зеркало гильз цилиндров.
При полном контрольном осмотре снимают головку цилиндров, вскрывают коренные и шатунные подшипники, вынимают поршни с шатунами и определяют качество приработки трущихся поверхностей деталей.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.



Министерство образования и науки Российской Федерации


Северный (Арктический) федеральный университет

имени М.В.Ломоносова



Кафедра эксплуатации автомобилей и машин лесного комплекса



(наименование кафедры)



(фамилия, имя, отчество студента)



Институт энергетики и транспорта

курс

4

группа

37Б

РЕФЕРАТ



По дисциплине

Техническая эксплуатация силовых агрегатов и трансмиссий




На тему

Режимы обкатки и оборудование для двигателей КамАЗ после капитального ремонта



(наименование темы)



Отметка о зачёте



Лист для замечаний
Оглавление

до 3000
до 9999


Введение

4

1 ОБКАТКА ДВИГАТЕЛЕЙ

6

1.1 Назначение обкатки

6

1.2 Обкатка двигателей КамАЗ

8

1.3 Режим холодной обкатки двигателя

9

1.4 Режим горячей обкатки двигателя

10

1.5 Повторные испытания двигателя

11

2 Оборудование для обкатки двигателей

Приработка трущихся пар всегда сопровождается их повышенным нагревом. По этой причине обкатка отремонтированного или нового двигателя должна производиться при уменьшенной нагрузке и оборотах коленчатого вала не более 60% от номинальных с обязательным применением горюче-смазочных материалов, рекомендованных производителем.

Поверхности вновь обработанных и новых деталей при сильном увеличении состоят из мелких впадинок и бугорков с довольно острыми вершинками. Целью обкатки является взаимное сглаживание этих микронеровностей при уменьшенных нагрузках на сопряжения. Мнение о том, что качественно сделанные детали не требуют обкатки, не совсем верно. Детали обрабатываются режущим инструментом, а который оставляет после себя разного рода микронеровности, размер которых в конечном итоге и определяет продолжительность обкатки.

На ее продолжительность также влияет материал деталей, к примеру, хромированное кольцо, установленное в относительно гладкий, поработавший уже цилиндр, существенно увеличивает период приработки деталей.

Рабочие поверхности прирабатываются с постепенным уменьшением интенсивности изнашивания. Однако завершается приработка только через несколько десятков, а иногда и сотен часов работы дизеля. В этой связи обкатку разделили на стендовую и эксплуатационную.

Стендовая обкатка выполняется на ремонтных предприятиях. Ее режимы определены для каждой конкретной модели дизеля в нормативно-технической документации.

Эксплуатационная обкатка проводится на предприятиях (в хозяйствах) при последовательном увеличении нагрузки по режимам обкатки той машины, на которой установлен дизель. Оптимальная продолжительность этого вида обкатки находится в пределах 30. 60 ч работы дизеля.

Износостойкость новой детали, полученной механической обработкой, условно может быть рассмотрена как суммарная величина, обусловленная износостойкостью основного материала и свойствами рабочего поверхностного слоя, т. е. геометрическими и физико-механическими свойствами, сообщаемыми поверхности в процессе механической обработки.

Первая составляющая — физико-механические свойства основного материала — играет значительную роль, как в начальный период работы детали, так и в период эксплуатации. Вторая условная составляющая — физико-механические свойства поверхностного слоя материала — имеет технологическую природу, связана с особенностями процесса механической обработки, когда создается микрорельеф и происходит некоторое изменение пластичности и напряженности поверхностного слоя. Эта составляющая определяется качеством поверхностей трущихся деталей и проявляется только в период их приработки, характеризующий начальную износостойкость. Качество рабочих поверхностей деталей слагается из ряда параметров: шероховатости, микротвердости, микронеровности размера остаточных напряжений и др.

Продолжительность и качество приработки зависят в значительной степени также от качества сборки (соблюдение установленных в технической документации зазоров, параллельности осей и контактирующих поверхностей). Нарушение технологической дисциплины при сборке приводит к необходимости увеличения продолжительности процесса приработки. При прочих равных условиях качество приработки зависит от нагрузки на трущиеся поверхности, их относительной скорости перемещения, температуры контактирующих поверхностей, качества и эффективности фильтрации картерной смазки (удаления продуктов износа).

С учетом этого в задачу обкатки дизелей входит: получение высокого качества рабочих поверхностей деталей при минимальном их износе в процессе обкатки; завершение приработки при минимальной продолжительности обкатки.

Сокращение продолжительности приработки не должно приводить к сокращению послеремонтного ресурса работы дизелей.

Идеально было бы иметь для каждого дизеля свою программу обкатки, которая учитывала бы конкретные его особенности, такие как качество рабочих поверхностей деталей, качество сборки, литраж, мощность и частоту вращения коленчатого вала. Однако пока нет достаточно надежных, пригодных для применения в условиях ремонтного производства средств и критериев, позволяющих определить момент завершения приработки.

В этой связи нормативно-технической документацией на капитальный ремонт установлены единые режимы обкатки для дизелей каждой модели, гарантирующие достижение такой степени приработки, при которой он подготовлен для проведения приемо-сдаточных испытаний (приемочного контроля).

Обкатку проводят на летнем дизельном топливе (ГОСТ 305—82) и на моторном масле М-10В или М-10Г2. Физико-технические параметры топлива и масла должны быть удостоверены документом.

На обкатку и испытания дизели поставляют без вентилятора, гидронасоса, водяного и масляного радиаторов, выпускной трубы и искрогасителя. Допускается обкатка без генератора с применением натяжного ролика. Технологический воздухоочиститель должен иметь устройство для прекращения (в случае аварийной ситуации) поступления воздуха в цилиндры дизеля.


  • вывернуть сливные пробки из масляного картера;

  • соединить выпускные газопроводы с фланцами выпускных коллекторов;

  • соединить карданным валом балансирный электротормоз стенда с маховиком двигателя;

  • соединить трубку слива топлива от форсунок с топливной системой стенда;

  • закрыть и закрепить кожух ограждения со стороны вентилятора;

  • соединить тягу с рычагом подачи топлива из ТНВД;

  • соединить тягу с рычагом остановки двигателя;
    присоединить к двигателю шланги подвода и отвода воды;

  • присоединить к фильтру центробежной очистки масла и к полнопоточному фильтру очистки масла шланги подвода масла;

  • снять топливную трубку высокого давления восьмой секции ТНВД (первого цилиндра двигателя) и соединить со штуцером датчика;

  • присоединить шланг подвода топлива к ТНВД и дренажную трубку отвода топлива от топливного фильтра;

  • присоединить гибкий металлический шланг подвода воздуха от воздушного фильтра к двигателю;

  • установить технологические заглушки в отверстия подвода воды и масла к компрессору и насосу гидроусилителя руля;

  • включить подачу воды, масла и топлива к двигателю.

    1. Режим холодной обкатки двигателя

    Перед обкаткой проверяют параметры подводимых к двигателю энергоносителей. Температура масла, подаваемого в двигатель, должна быть не ниже 50°С, давление масла — не ниже 0,1 МПа при минимальной частоте вращения коленчатого вала и 0,4 . 0,55 МПа при 2600 мин -1 . Температура воды должна быть 50±5 °С.


    • двигатель прошел обкатку на заданных режимах, что подтверждено записями в журнале регистрации испытаний;

    • двигатель устойчиво работает при частоте вращения коленчатого вала 800 мин;

    • максимальная частота вращения коленчатого вала при работе без нагрузки не превышает 2930 мин;

    • двигатель останавливается при выключении подачи топлива;

    • при всех нагрузках и допустимых частотах вращения коленчатого вала двигатель работает равномерно, без резких стуков и шумов, выделяющихся из нормального шума работы двигателя;

    • отсутствуют течи масла, топлива и воды через соединения.

    Двигатель, поступивший на испытательную станцию, должен быть укомплектован водяным насосом, компрессором, насосом гидроусилителя рулевого управления, стартером и генератором. В картер двигателя заливается масло М-10В. Уровень масла контролируется по меткам на указателе уровня масла.

    Топливный насос высокого давления, форсунки, водяной насос должны быть предварительно испытаны и приняты ОТК.

    Двигатели испытываются с технологическими воздушными фильтрами.

    Коленчатый вал двигателя должен проворачиваться стартером. Если коленчатый вал не проворачивается, двигатель снимается со стенда и дефекты устраняются на специально оборудованных для этой цели постах.

    Обкатка двигателей производится при наличии воды, масла, топлива в соответствующих системах и отсутствии внешних повреждений.

    Холодная обкатка начинается при температуре масла не менее 50 °С. В начале холодной обкатки необходимо проверить подачу масла к подшипникам коромысел, герметичность уплотнений форсунок и головок цилиндров, соединений в системах смазки и охлаждения.

    Горячая обкатка и испытание двигателя производятся на дизельном топливе.

    После пуска двигателя проверяется герметичность соединений выпускных коллекторов и трубопроводов системы питания. При необходимости производится установка минимальной частоты вращения холостого хода, величина которого не должна превышать 600 мин -1 . Она осуществляется болтом ограничения минимальных оборотов.


    Рисунок 1 - Стенд для обкатки двигателей: 1 — двигатель, установленный для обкатки; 2 — станина для установки и крепления двигателя; 3 — сцепление; 4 — балансирная машина; 5 — реостат; 6 — указатель температуры масла; 7 — тахометр; 8 — весовой механизм; 9 — указатель нагрузки на валу двигателя; 10 — манометр в масляной системе двигателя; 11 — указатель температуры воды в системе двигателя; 12 — корпус весового механизма; 13 — редуктор; 14 — маховик; 15 — рукоятка муфты выключателя сцепления; 16 — муфта выключения сцепления; 17 — вал привода коленчатого вала; 18 — колба расхода дизельного топлива; 19 — электромагнитный клапан; 20 — мерный бачок дизельного топлива; 21 — трубка уровня дизельного топлива; 22 — фотодиод

    При работе двигателя на стенде не должно быть резких стуков и шумов, выделяющихся из общего шума работы двигателя на данном режиме. Не допускаются резкое изменение нагрузки и частоты вращения двигателя, выбрасывание и течь масла, воды, топлива, а также прорыв газов в местах соединений.


    • образование масляных пятен и отдельных капель в местах сальниковых уплотнений (падение отдельных капель — не более одной капли за 5 мин при любых режимах работы двигателя);

    • образование масляных пятен без каплеобразования в местах разъемов и соединений;

    • выделение масла и конденсата через отводящую трубку системы вентиляции картера (не более 2 капель в минуту при частоте вращения коленчатого вала 2600 мин -1 );

    • слив топлива из дренажных трубок форсунок в виде капель;

    • выделение воды, смазки или смеси воды и смазки из дренажного отверстия водяного насоса при любых режимах работы двигателя в количестве не более одной капли за 3 мин.

    Стенды состоят из: трехфазной электромашины типа АКБ с динамометром; жидкостного реостата; электрического и приборного шкафов; устройства для измерения расхода топлива; продольных, поперечных плит и стоек; позволяющих установку любого автотракторного двигателя.

    Реостат заправляется 2-3%-ным раствором кальцинированной соды, позволяет плавно трогать и регулировать обороты двигателя при холодной обкатке и регулировать тормозную мощность ЭМ при горячей обкатке. При холодной обкатке ЭМ работает в режиме двигателя, горячей обкатке - в режиме генератора с рекуперацией электроэнергии в сеть.

    При обкатке контролируются: мощность, потребляемая при холодной обкатке; мощность торможения при горячей обкатке; частота вращения вала двигателя; давление масла; температура масла и ОЖ.


Таблица 5 - Техническая характеристика стенда

6

Диапазон измерения давления масла, кгс/см 2

0 - 10

7

Диапазон измерения температуры масла и ОЖ, °С

0 -150

8

Масса стенда, кг

2200

9

Занимаемая площадь, м2

20

2.2.2 Стенд КС-276-03
Стенд предназначен для обкатки двигателей ЯМЗ, КамАЗ, ЗМЗ, ГАЗ, Д-245.12 - базовая комплектация, 30кВт, универсальный. Используется для эксплуатирующих организаций НГДУ, АТП, БЦТО, РММ, которые имеют разномарочный подвижной состав автомашин, самостоятельно выполняют текущий или капитальный ремонт. Стенд для обкатки КС-276 позволяет выполнять приработку и испытание ДВС различных марок грузовых и легковых автомобилей, автобусов, тракторов в трех режимах: 1 - в холодном режиме; 2 - в горячем без нагрузки; 3 - в горячем под нагрузкой.

К преимуществам обкаточного стенда КС276 я бы отнес:

2. Малую энергоёмкость;

3. Автоматизированный процесс обкатки;

4. Безфундаментную установка на виброизолирующие опоры;

5. Простоту монтажа и обслуживания;

6. Возможность визуального контроля за процессом обкатки с удалённого рабочего места, распечатки протокола данных обкатки, сбора и хранения результатов.

В такой важной процедуре, как обкатка двигателя соблюдение правил и технологий является одним из основных критериев успеха. Современное оборудование и инструмент дают возможность продлить ресурс двигателя, но лишь при грамотном

Читайте также: