DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2019-05-04-540-548

УДК 621.432.3

Штайн Г.В., Панфилов А.А.
Влияние режима работы двигателя транспортно-технологической машины на биение в сопряжении поршень-цилиндр
Аннотация. Перекладка или биение поршня возникает вследствие действия боковой силы в кривошипно-шатунном механизмеи приводит к увеличению сил трения и ударных нагрузок в сопряжении с гильзой. В конечном итоге это влияет на работу двигателя, его шумность, вибрацию и вызывает интенсивное изнашивание юбки поршня. Поэтому исследование вопросов, связанных с повышением надежности двигателя транспортно-технологических машин, является актуальной задачей технической эксплуатации. Целью работы является повышение надежности двигателя транспортно-технологических машин путем снижения вибрации при его работе. В статье рассмотрен способ, позволяющий уменьшить ударные нагрузки в сопряжении поршень-цилиндр на малой частоте вращения коленчатого вала при максимальном вращающем моменте, что характерно для основных режимов двигателей транспортно-технологических и дорожно-строительных машина. Предлагается на режимах максимальных нагрузок при минимальной частоте вращения обеспечить величину суммарной силы при прохождении через верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия равной нулю. Для того, чтобы сила давления газов в верхней мертвой точке была равной силе инерции поступательно движущихся масс, рекомендуется выполнить тюнинг двигателя по изменению фаз газораспределения на такте сжатия, т.е. увеличить угол запаздывания закрытия впускного клапана. Проведен расчет по определению угла запаздывания закрытия впускного клапана на примере двигателя ЯМЗ-65202.10. Для выполнения равенства силы давления газов и силы инерции в верхней мертвой точке найдена величина реальной степени сжатия двигателя, которая составила 12,5. Далее определён угол запаздывания закрытия впускного клапана для данного режима, который по расчету равен 540 поворота коленчатого вала после нижней мертвой точки. Расчетные данные могут являться исходными параметрами для калибровки программы, заложенной в электронный блок управления транспортно-технологической машины.
Ключевые слова: дорожно-строительная машина, биение поршня, боковая сила, фазы газораспределения, реальная степень сжатия, чип-тюнинг.

Shtain G.V., Panfilov A.A.
The influence of the mode of engine operation of transport and technological cars on the beating at the coupling piston-cylinder
Relocation or beating of the piston occurs due to the action of lateral force in the crank mechanism, which leads to an increase in friction forces and shock loads in conjunction with the sleeve. Ultimately, this affects the operation of the engine, its noise, vibration and leads to intensive wear of the piston skirt. Therefore, the study of issues related to improving the reliability of the engine of transport and technological vehicles is an urgent task of technical operation. The aim of the work is to increase the reliability of the engine of transport-technological machines by reducing vibration during its operation. The article discusses a method that allows to reduce shock loads in the piston-cylinder coupling at a low crankshaft rotational speed at maximum torque, which is typical for the main engine modes of a transport-technological and road-building machine. It is proposed that under maximum load conditions with a minimum speed of rotation, the value of the total force when passing through the top dead center at the end of the compression stroke be equal to zero. In order for the gas pressure force at the top dead center to be equal to the inertia force of the translationally moving masses, it is recommended that the engine be tuned to change the valve timing during a compression stroke, i.e. increase the angle of delay in closing the intake valve. In confirmation of the above, a calculation was made to determine the angle of delay in closing the intake valve using the example of the YaMZ-65202.10 engine. To fulfill the equality of the gas pressure force and the inertia force at the top dead center, the value of the real engine compression ratio was found, which was 12.5. Next, the angle of the inlet valve closing lag is determined for this mode, which is calculated to be 540 crankshaft rotation after bottom dead center (according to the technical characteristics of this engine, this value is 480). The calculated data may be the initial parameters for the calibration of the program embedded in the electronic control unit of the transport and technological machine.
Key words: road-construction machines, piston beating, lateral force, valve timing, real compression ratio, chip tuning.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.