Теория надежности



Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное агентство по образованию

Иркутский государственный технический университет

Кафедра Автомобильного транспорта

Реферат

по теме

«Износ направляющей втулки клапана на автомобили УРАЛ-4320-0111-41 »

Выполнил

студент группы

ЭТб-12-2

Власенко А.В.

Шифр группы

подпись

Ф.И.О.

Проверил

к.э.н. доцент

Колчина З.В.

Должность

подпись

Ф.И.О.

Иркутск, 2014

Цель работы: Изучить условия, режимы работы и механизм изнашивания элемента автомобиля, предложить методы снижения интенсивности изнашивания и повышения надежности этого элемента

Износ направляющей втулки клапана на автомобили УРАЛ-4320-0111-41

1. Автомобиль УРАЛ -4320-0111-41

Автомобиль УРАЛ -4320-0111-41- грузоподъёмность 6000 кг, полная масса прицепа — не более 11500* / 7000 кг, колёсная база 3525 + 1400 мм; внутр. размеры платформы: длина 3890 мм, ширина 2330 мм, высота 1000 мм; двигатель: ЯМЗ-236НЕ2, дизельный, с турбокомпрессором и промежуточным охлаждением, мощность 169 кВт (230 л.с.). Предназначен для перевозки различных грузов, людей, буксировки прицепов по всем видам дорог и местности.

Габаритные размеры бортового Урал-4320-0111-41 (УРАЛ-4320)

2.Направляющей втулки клапана на автомобили УРАЛ-4320-0111-41

Рис. 2. Клапанный механизм: 1 – головка блока цилиндров; 2 – клапан; 3 – направляющая втулка клапана; 4 – стопорное кольцо направляющей втулки; 5 – маслоотражательный колпачок; 6 – малая пружина клапана; 7 – большая пружина клапана; 8 – тарелка клапанных пружин; 9 – сухарь; 10 – рычаг клапана; 11 – корпус подшипников распределительного вала; 12 – распределительный вал; 13 – поджимная пружина рычага клапана; 14 –регулировочный болт; 15 – контргайка; 16 – втулка регулировочного болта

3. Назначение направляющей втулки клапана.

Направляющие втулки клапанов предназначены для центрирования клапана относительно седла при движения во время открытия и закрытия. Направляющая должна обеспечивать необходимую плотность прилегания клапана к седлу, обеспечивая герметичность камеры сгорания. Помимо этого направляющая втулка должна предотвращать попадания чрезмерного количества масла в камеру сгорания, через внутренне отверстие, но при этом создавать оптимальные условия для длительной работы клапана, предотвращая износ штока. Направляющие втулки воспринимают на себя боковые силы, действующие на стержень клапана. Направляющие втулки клапанов отводят большую часть тепла клапана ( особенно выпускных).

4.Требование к направляющей втулки клапана.

Для облегчения ремонта, и увеличения срока службы более дорогой детали — головки блока, направляющие втулки клапанов выполняют сменными. Они устанавливаются в посадочные места головки блока с натягом, и поле запрессовки разворачиваются, для обеспечения минимально необходимого теплового зазора в отверстии втулки. Тепловой зазор необходим, для того, что бы избежать «прихвата», т.е. заклинивания клапана в направляющей втулке по причине расширения материала клапана при нагреве. Относительно установленной и развернутой втулки и производится обработка седел и притирка клапана.

5. Материал, из которого изготовлен направляющая втулка клапана.

В связи со всем выше перечисленным одним из самых важных факторов при проектировании клапанного механизма является выбор материала направляющей втулки клапана. Направляющие втулки клапанов изготавливают из материалов обладающих отличными антифрикционными свойствами и хорошей теплопроводностью:

Серый чугун с перлитной структурой. Этот материал отличается хорошей износостойкостью и подходит для направляющих втулок, к которым предъявляются обычные требования. 

Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора. Сетчатое образование фосфора повышает устойчивость к износу и улучшает аварийную способность. Используется в двигателях, к которым предъявляются средние требования. 

Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора, а также более высоким содержанием хрома. Для использования в двигателях, подверженных особенно высоким нагрузкам. 

Сплав меди, цинка и алюминия. Этот материал отличается хорошей износостойкостью при высоких антифрикционных свойствах. Такая направляющая втулка клапана подходит для использования в двигателях, к которым предъявляются нормальные и средние требования..

Металлокерамический материал разработан для всех видов двигателей, к которым предъявляются высокие требования. Для двигателей с увеличенной производительностью и газовых двигателей.

6. Режим работы направляющей втулки клапана.

Направляющая втулка клапана обеспечивает идеальную соосность уплотнительной фаски клапана с седлом клапана в головке блока. Направляющие втулки клапанов выполняются, как правило, встроенными, т.е. отливаются вместе с корпусом головки. Это делается с целью улучшения теплопередачи и снижения стоимости производства. При несовместимости материалов стержня клапана и головки направляющие втулки выполняются в виде вставных (запрессованных) деталей. Независимо то того, насколько качественны сами клапаны и седла клапанов, они не смогут хорошо работать, если направляющая втулка не соответствует на обоих концах втулки приобретают эллиптическую или яйцеобразную форму. Если стержень клапана болтается в направляющей втулке, то нет нужны проверять ее — и так понятно, что ее нужно ремонтировать. Направляющая втулка клапана должна быть восстановлена так, чтобы соответствовать клапану, который планируется установить в ней.

7. Изнашивания направляющей втулки клапана.

Производители автомобилей обычно указывают следующие величины стандартного зазора между стержнем и направляющей втулкой клапана.

Обязательно сверяйтесь с техническими требованиями изготовителя на обслуживаемый двигатель. У выпускного клапана зазор больше, чем у впускного, потому что выпускной клапан нагревается сильней, а следовательно и расширяется больше, чем впускной.

Избыточный зазор между стержнем и направляющей втулкой клапана является причиной повышенного расхода масла. Под действием разрежения, создаваемого во впускном коллекторе, через зазор в направляющей втулке впускного клапана с верхней поверхности головки блока в камеру сгорания засасывается масло. Из-за увеличенных зазоров клапаны нагреваются больше чем обычно, потому что большая часть тепла, накопленного клапаном, отводится в головку блока цилиндров через направляющую втулку клапана.

Диаметр человеческого волоса составляет примерно 0,002 дюйма (0,05 мм). Таким образом, типичный зазор между стержнем и направляющей втулкой клапана соответствует всего лишь толщине человеческого волоса.

В процессе эксплуатации механизм привода клапана создает боковое давление на верхушку стержня клапана. В этом — основная причина износа стержня и направляющей втулки клапана. Обычно при каждом открывании клапан немного поворачивается вокруг своей оси, поэтому изнашивается равномерно по периметру. Направляющая втулка клапана — неподвижна, и поэтому изнашивается всегда в одном и том же месте. В конце концов отверстия.

8.Ресурс работы направляющей втулки клапана.

Ресурс втулки направляющего клапана зависит от фирмы производителя.

Гарантийный пробег равен 1000 000км пробега.

Гарантийный пробег карданных валов ОАО «Автодеталь-Сервис» для использования на автомобилях семейства «УРАЛ» равен: 180 000 км. устанавливаемых на автомобили грузового модельного ряда.

Теоретический ресурс направляющей втулки клапана Компании «УРАЛ» для грузовых автомобилей составляет до 500000 км. Хотя на практике такой ресурс не обеспечивается.

9. Альтернативный способ восстановления направляющих втулок

Альтернативным вариантом восстановления направляющих втулок является раскатка внутренней поверхности втулки с последующей разверткой до требуемого внутреннего диаметра. Это менее трудоемкий, но требующий специального инструмента метод. При его применении не портится посадочное место в головке блока под направляющую, а внутренняя поверхность втулки, контактирующая со стержнем клапана, будет иметь большую твердость, чем основной материал за счет пластического деформирования («наклепа»). Этот метод особенно актуален для владельцев автомобилей, двигатели которых имеют чугунные головки блоков, а направляющие клапанов выполнены прямо в головке блока. При износе проще и дешевле восстановить их раскаткой, чем расточкой и запрессовкой новых втулок.Многие фирмы — UTP, Sunnen и другие — выпускают инструмент для раскатки направляющих втулок. Он позволяет восстановить втулки с износом рабочей поверхности до 0,5 мм в зависимости от материала направляющей. А оставшаяся после обработки спиральная канавка увеличивает маслоемкость поверхности, тем самым улучшая условия смазки пары трения «стержень — втулка». При действующих зазорах 0,03…0,05 мм получается газолабиринтное уплотнение по всей длине втулки. Это уменьшает расход масла на угар и снижает токсичность отработанных газов.

10. Список литературы.

1) http://www.expodiesel.ru/expodiesel.

2) www.uralaz.ru.

3) Федотов А. В., Скабкин Н. Г. Основы теории надежности и технической диагностики: конспект лекций. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. – 64 с.

Содержания.

Автомобиль УРАЛ -4320-0111-41

Направляющей втулки клапана на автомобили УРАЛ-4320-0111-41

Назначение направляющей втулки клапана.

Требование к направляющей втулки клапана.

Материал, из которого изготовлен направляющая втулка клапана.

Режим работы направляющей втулки клапана.

Изнашивания направляющей втулки клапана.

Ресурс работы направляющей втулки клапана.

Альтернативный способ восстановления направляющих втулок

Список литературы.



sitemap
sitemap